高考物理一轮复习课后限时作业27电场的力的性质(含解析)新人教版

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必刷27 电场力的性质(解析版)-2021年高考物理一轮复习小题必刷(全国通用)

C．由上述分析可知
EB EC =EA ED
故 C 错误；
D．B 图坐标原点 O 处电场强度大小等于 2E ，C 图原点 O 处电场强度大小为 E；则
EB 2EC
故 D 正确。故选 D。 4．（2020·甘肃白银·期末）图示为一负点电荷产生的电场中的一条电场线。M、N 是电场线上的两点。下列说法正确的是（）
5．（2020·荆门市龙泉中学月考）如图所示，静电场中的一条电场线上有 M、N 两点，箭头代表电场的方向，则（）
A．M 点的电势比 N 点的高 B．M 点的场强大小一定比 N 点的大 C．质子在 M 点的电势能比在 N 点的低 D．电子在 M 点受到的电场力大小一定比在 N 点的大【答案】A 【解析】 A．电势沿电场线降低，故 M 点的电势比 N 点的高，故 A 正确； BD．电场强度的大小由电场线的密集程度反映，图中只有一条电场线，故不能判断 M、N 两点的场强大小，根据
角。关于 a、b 两点场强大小 Ea、Eb 及电势a 、b 的关系，以下结论正确的是（）
A．Ea=3Eb， a b
1
B．Ea=3Eb，a b
C．Ea= 3 Eb，a b
D．Ea= 3 Eb，a b
【答案】B
【解析】
设 ab 两点间的距离为 L，根据几何关系得 a 点到 O 点的距离
Ra
L cos 60
4 1
标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘，下列关于坐标原点 O 处电场强度正确的是（）
4
A．图 A 与图 C 场强相同 B．图 B 与图 D 场强相同
C． ED EC EB EA
2
D． EB 2EC
【答案】D
【解析】
1

高考物理一轮复习课时分层集训电场力的性质新人教

课时分层集训(二十) 电场力的性质(限时：40分钟) [基础对点练] 库仑定律的理解及应用1．两个半径为1 cm 的导体球分别带上＋Q 和－3Q 的电量，两球心相距90 cm 时相互作用力为F ，现将它们碰一下后放在球心间相距3 cm 处，则它们的相互作用力大小为( )A ．300FB ．1 200FC ．900FD ．无法确定D [当两球相距90 cm 时可视为点电荷，由库仑定律得F ＝k 3Q2r 21(其中r 1＝90 cm)；但球心相距3 cm 时，两球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，两球间的库仑力大小无法确定，故D 正确．]2．如图7113所示，半径相同的两个金属球A 、B 带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是( ) 【导学号：84370274】图7113 A.F 8 B.F 4 C.3F 8D.3F 4A [A 、B 两球互相吸引，说明它们必带异种电荷，设它们带的电荷量分别为＋q 、－q.当第三个不带电的C 球与A 球接触后，A 、C 两球带电荷量平分，每个球带电荷量为q 1＝＋q2，当再把C 球与B 球接触后，两球的电荷先中和再平分，每球带电荷量q 2＝－q 4.由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2知，当移开C 球后，A 、B 两球之间的相互作用力的大小变为F′＝F8，A 项正确．]3．如图7114所示，在光滑绝缘的水平面上，有两个可视为质点的带正电的小球，两小图7114球之间用绝缘轻绳连接．两小球都处于静止状态，绳子的张力为F.若将绳子的长度变为原来的两倍，小球仍处于静止状态，则绳子张力大小为( ) A ．FB.F 2C.F 4D.F 8C [根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2，绳子长度变为原来的两倍，库仑力变为原来的四分之一，C 项正确．] 电场强度的理解及电场叠加4．在真空中有一点电荷形成的电场，离该点电荷距离为r 0的一点，引入一电量为q 的检验电荷，所受电场力为F ，则离该点电荷为r 处的场强大小为( )A.F qB.Fr 20qr 2C.Fr 0qrD.F qr 0rB [根据点电荷场强公式E ＝kQr 2可得：真空中同一点电荷产生的电场强度与场点位置r 的平方成反比，则E E 0＝r 20r 2，又E 0＝F q ，所以E ＝Fr 20qr 2，故选B.]5. 如图7115所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2 ，E 1与E 2之比为( )【导学号：84370275】图7115 A ．2∶1 B ．1∶2 C ．2∶ 3D ．4∶ 3A [如图所示，不妨设M 、N 处分别放置电荷量为＋q 、－q 的电荷，则E 1＝2kq r 2，E 2＝kqr 2，E 1∶E 2＝2∶1，A 对，B 、C 、D 错．]6．(2020·江西三校一联)一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O 处产生的场强为E ，把细线分成等长的圆弧AB 、BC 、CD ，则圆弧BC 在圆心O 处产生的场强为( )图7116 A ．EB.E 2C.E 3D.E 4B [如图所示，B 、C 两点把半圆环等分为三段．设每段在O 点产生的电场强度大小为E′，E′相等，AB 段和CD 段在O 处产生的场强夹角为120°，它们的合场强大小为E′，则O 点的合场强E ＝2E′，则E′＝E2，故圆弧BC 在圆心O 处产生的场强为E2，B 正确．]7．如图7117所示，在x 轴上放置两正点电荷Q 1、Q 2，当空间存在沿y 轴负向的匀强电场时，y 轴上A 点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E ，两点电荷到A 的距离分别为r 1、r 2，则在y 轴上与A 点对称的B 点的电场强度大小为( )图7117 A ．0 B ．EC ．2ED ．E ＋k Q 1r 21＋k Q 2r 22C [A 点场强为零，说明两点电荷在A 点的合场强与匀强电场的场强等大反向，即竖直向上，大小为E ，根据对称性，两点电荷在B 处产生的合场强竖直向下，大小为E ，所以B 点的场强大小为2E ，方向竖直向下，C 正确．]已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电荷量为Q.不计边缘效应时，极板可看成无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )A.Q ε0S 和Q 2ε0S B.Q 2ε0S 和Q 2ε0S C.Q 2ε0S 和Q 22ε0SD.Q ε0S 和Q 22ε0SD [每个极板单位面积所带的电荷量σ＝Q S ，每个极板单独在极板间产生的电场场强E 0＝σ2ε0＝Q2ε0S，极板间的电场为两个极板单独产生的电场场强的矢量和，则E＝2E0＝Qε0S，每个极板受到的静电力F＝QE0＝Q22ε0S，选项D正确．]电场线的理解及应用8．(多选)在如图7118所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等的是( )【导学号：84370276】图7118A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中非匀强电场中的a、b两点ABC [甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等，选项A正确；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等，选项B正确；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相等，选项C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，选项D错误．]9．(多选)某静电场中的电场线如图7119所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )图7119A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能ACD [根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电荷，选项A正确；由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，选项B错误，C正确；粒子从M点到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点动能大，故选项D正确．]10．带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图7120所示的曲线，关于这种电场，下列说法正确的是( )图7120A．这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看作匀强电场B．电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度C．电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度D．若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板D [由于题图中平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场，选项A错误；从电场线分布看，A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，选顶B、C错误；A、B两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，选项D正确．](多选)图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出的正确判断是( )A．带电粒子所带电荷的符号B．场强的方向C．带电粒子在a、b两点的受力方向D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大CD [由轨迹的弯曲情况，可知电场力方向应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷的符号不能确定．由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，故在a点时加速度较大，综上所述C、D正确．][考点综合练]11．(2020·保定模拟)如图7121所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线中的拉力分别是T A、T B.现使A、B带同种电荷，此时上、下细线受力分别为T A′、T B′，则( )图7121A ．T A ′＝T A ，TB ′＞T B B ．T A ′＜T A ，T B ′＞T BC ．T A ′＝T A ，T B ′＜T BD ．T A ′＞T A ，T B ′＜T BA [研究两个质量相等的小球A 和B ，不管A 、B 是否带电，整体都受重力和上根细线向上的拉力，则由平衡条件得：上面细线的拉力T A ＝2mg ，所以T A ＝T A ′.对于B ，不带电时受重力和下根细线的拉力，由平衡条件得：T B ＝mg.小球带电时受重力、下方细线的拉力T B ′和A 对B 的向下的排斥力F.由平衡条件得：T B ′＝mg ＋F 即T B ′＞mg ，所以T B ＜T B ′.故A 是正确的，B 、C 和D 错误．]12．(2020·吉林模拟)如图7122所示，真空中一条直线上有四点A 、B 、C 、D ，AB ＝BC ＝CD ，只在A 点放一电量为＋Q 的点电荷时，B 点电场强度为E ，若又将等量异号的点电荷－Q 放在D 点，则( ) 【导学号：84370277】图7122A ．B 点电场强度为34E ，方向水平向右 B ．B 点电场强度为54E ，方向水平向左 C ．BC 线段的中点电场强度为零 D ．B 、C 两点的电场强度相同D [据题意，设AB 距离为r ，在A 点放电量为＋Q 的点电荷时，B 点电场强度为E ＝k Qr 2，方向向右；又将等量异号电荷－Q 放在D 点，则B 点电场强度为E ＝k Q r 2＋kQ 2r2＝k 5Q 4r 2＝54E ，方向向右，故选项A 、B 错误；BC 线段中点电场强度为E ＝2k Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫32r 2＝2k 4Q 9r 2＝89E ，故选项C 错误；因B 、C 两点关于AD 连线中点对称，所以这两点电场强度大小相等，方向向右，故选项D 正确．]13．(多选)如图7123所示，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m ，电荷量为q.若使小球在杆上保持静止，可加一匀强电场，则所加电场的方向和场强大小可能为( )图7123A ．垂直于杆斜向上，场强大小为mgcos θq B ．竖直向上，场强大小为mg qC ．垂直于杆斜向上，场强大小为mgsin θq D ．水平向右，场强大小为mgtan θqBD [若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止，选项A 、C 均错误；若电场方向竖直向上，此时小球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，Eq ＝mg ，解得E ＝mgq ，选项B 正确；若电场方向向右，此时小球受三个力，重力、电场力和杆的支持力，根据平衡条件，有mgtan θ＝qE ，解得E ＝mgtan θq，选项D 正确．] 14．(多选)如图7124所示，MON 是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO 沿竖直方向，A 、B 为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F 作用在A 球上，使两球均处于静止状态．现将A 球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A 、B 两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的( )【导学号：84370278】图7124A ．A 、B 两小球间的库仑力变大 B ．A 、B 两小球间的库仑力变小C ．A 球对MO 杆的压力变大D ．A 球对MO 杆的压力肯定不变BD [A 、B 间的连线与竖直方向的夹角减小，对B 研究，库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向，因此A 、B 两小球间的库仑力减小；由整体法可知，A 对杆的压力等于A 、B 的重力之和，A 、C 错误，B 、D 正确．]15.如图7125所示，真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，求：图7125(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．[解析](1)根据库仑定律，A 、B 两点处的点电荷间的库仑力大小为F ＝k q2L 2① 代入数据得F ＝9.0×10－3N ．②(2)A 、B 两点处的点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k qL 2③ A 、B 两点处的点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103N/C⑤ 场强E 的方向沿y 轴正方向． [答案](1)9.0×10－3 N(2)7.8×103 N/C 方向沿y 轴正方向高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

人教新课标高考物理一轮复习电场力的性质课时练(解析版)

2020届一轮复习人教新课标电场力的性质课时练（解析版)1．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为( )A．－E B．C．－E D．＋E2．关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的是()A．电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,也可能受到洛伦兹力B．电场力对在电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C．电场力与洛伦兹力一样,方向都沿电场线或磁感线切线方向D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用3．如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图，下列说法正确的是()A．a一定带正电荷，b一定带负电荷B．a一定带负电荷，b一定带正电荷C．从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变小后变大D．从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变大后变小4．如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，P为MN连线的中点，T为连线上靠近N的一点，S为连线的中垂线上处于P点上方的一点。

把一个电子分别放在P、S、T三点进行比较，则( )A ．电子在S 点受力最小，在T 点电势能最大B ．电子在P 点受力最小，在T 点电势能最大C ．电子从T 点移到S 点，电场力做负功，动能减小D ．电子从P 点移到S 点，电场力做正功，动能增大5．关于电场强度、电势、电势能的说法中正确的有（）A ．在电场中，电势高的地方，电场强度就大B ．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大C ．在电场中某一点，若放入的电荷电量越大，它所具有的电势能越大D ．在正点电荷电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷的电势能6．如图所示，、是电场线上相距为的两点，将一带电荷量为的正点电荷从移到，电场力做功，则可知（）A ．点比点间的电势高B ．点的电场强度为C ．点的电场强度为D ．点的电势为7．如图a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离。

高考物理小题狂刷专题27 电场力的性质新人教版

狂刷27 电场力的性质1．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增大C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小【答案】C2．宇航员在探测某星球时发现：①该星球带负电，而且带电均匀；②星球表面没有大气；③在一次实验中，宇航员将一个带电小球（其电荷量远远小于星球电荷量）置于离星球表面某一高度处无初速释放，恰好处于悬浮状态。

如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断A．小球一定带正电B．小球的电势能一定小于零C．改变小球离星球表面的高度并无初速释放后，小球仍然处于悬浮状态D．改变小球的电荷量后再在原高度处无初速释放，小球仍然处于悬浮状态【答案】C3．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。

下列表述正确的是A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受力方向相同【答案】B【解析】由匀强电场的电场线平行、等间距，知A错；电场线的疏密表示场强的大小，故E a>E b，B对，C错；正电荷在电场中受力的方向与电场同向，沿电场线的切线方向，因此，电荷在a、b两点受力方向不同，D错。

4．如图所示带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将A．做匀速直线运动B．做匀减速直线运动C．以圆心为平衡位置振动D．以上选项均不对【答案】C【解析】将圆环分成无数个正点电荷，再用点电荷场强公式和场强叠加原理求出v0方向所在直线上的场强分布即可。

由场强叠加原理易知，把带电圆环视作由无数个点电荷组成，则圆环中心处的场强为0，v0所在直线的无穷远处场强也为0，故沿v0方向从圆心到无穷远处的直线上必有一点场强最大。

从O点沿v0方向向右的直线上各点的场强方向处处向右。

高考物理一轮总复习专题训练电场力的性质(含解析)

选修3-1 第六章静电场第1讲电场力的性质1．(2009·江苏，1)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( ) A.112FB.34F C.43F D ．12F解析：两电荷间的作用力F ＝k3Q2r 2，两电荷接触电量先中和再平均分配，每个小球带电量为Q ，F ′＝k Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22，F ′F ＝43，C 正确．答案：C2．在如图6－1－13所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点．其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )图6－1－13A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点解析：甲图中与点电荷等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向不相反，A 错；对乙图来说，根据电场线的疏密及对称性可判断，b 点和a 点场强大小、方向均相同，B 错；丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向相反，C 对；对丁图来说，根据电场线的疏密可判断，b 点的场强大于a 点的场强，D 错．答案：C 3.图6－1－14如图6－1－14所示，A、B为两个固定的等量同号正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，若不计C所受的重力，则关于电荷C以后的运动情况，下列说法中正确的是( )A．加速度始终增大B．加速度先增大后减小C．速度先增大后减小D．速度始终增大解析：在两个等量的同号正电荷的电场中，两电荷连线垂直平分线上的场强从连线中点开始，沿平分线向外，场强在O点为零，在无穷远处也为零，因此沿平分线向外的场强变化是先增大后减小，电场力先增大后减小，加速度先增大后减小，A项错误，B项正确；由于在两电荷连线中垂线的场强方向从中点沿中垂线向外，因此正电荷C从连线中点垂直于连线向外运动，电场力与初速度同向，因此电荷C一直做加速运动，速度始终增大，C项错误，D项正确．答案：BD4.图6－1－15如图6－1－15所示，两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点)，A球固定，B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径)，已知A、B两球在同一水平面上，则B球受力个数可能为( )A．3 B．4 C．5 D．6解析：根据题意，由题图可知B球必定要受到的力有三个，分别是重力、杆的弹力、A给B 的库仑力，这三个力的合力可以为零，所以A正确；在三力平衡的基础上，如果库仑力增大，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向下的摩擦力，反之如果库仑力减小，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向上的摩擦力，从而实现四力平衡，B正确．答案：AB5.图6－1－16如图6－1－16所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E＝1.25×104N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6C，质量m＝1.0×10－2kg.现将小球从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．(静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？解析：(1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg sin θ－－qE cos θ＝ma① 解得：a ＝g sin θ－－qE cos θm② ②代入数据解得：a ＝3.2 m/s 2.③ (2)小球B 速度最大时合力为零，即mg sin θ－－qE cos θ＝0 ④ 解得：r ＝⑤代入数据解得：r ＝0.9 m. 答案：(1)3.2 m/s 2(2)0.9 m1.图6－1－17如图6－1－17所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线，已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ，若带电粒子q (|Q |≫|q |)由a 点运动到b 点，电场力做正功，则下列判断正确的是( )A ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a >F bB ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a <F bC ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a >F bD ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a <F b解析：由于粒子由a 点运动到b 点电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q 、q 为同种电荷，电场线密集的地方电场强度大，由F ＝Eq 知F a 大，选项A 正确．答案：A 2.图6－1－18如图6－1－18所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a 、b ，左边放一个带正电的固定球＋Q 时，两悬球都保持竖直方向．下面说法中正确的是( )A ．a 球带正电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大B ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较小C ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大D ．a 球带正电，b 球带负电，并且a 球带电荷量较小解析：要使ab 平衡，必须有a 带负电，b 带正电，且a 球带电较少，故应选B. 答案：B3．(2010·江西九所重点中学联考)如图所示，质量分别是m 1、m 2，电荷量分别为q 1、q 2的两个带电小球，分别用长为l 的绝缘细线悬挂于同一点，已知：q 1＞q 2，m 1＞m 2，两球静止平衡时的图可能是( )解析：如图所示，做两球的受力分析示意图，根据牛顿第三定律，两球之间的库仑力相等，由相似三角形原理有：F m 1g ＝L 1L ，F m 2g ＝L 2L，即：m 1gL 1＝m 2gL 2＝FL ，因m 1＞m 2，故L 1＜L 2，D 正确．答案：D 4.图6－1－19如图6－1－19，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m ，带电荷量为q .为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止( ) A ．垂直于杆斜向上，场强大小为mg cos θq B ．竖直向上，场强大小为mgq C ．垂直于杆斜向下，场强大小为mg sin θq D ．水平向右，场强大小为mg cot θq解析：小球受竖直向下的重力，若电场垂直于杆的方向，则小球受垂直于杆方向的电场力，支持力方向亦垂直于杆的方向，小球所受合力不可能为零，A 、C 项错；若电场竖直向上，所受电场力Eq＝mg，小球所受合力为零，B项正确；若电场水平向右，则小球受重力、支持力和电场力作用，根据平行四边形定则，可知E＝mg tan θ/q，D项错．答案：B5．(2010·江苏省苏州中学月考)图6－1－20如图6－1－20所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止．若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的( )解析：将电场反向瞬间至弹簧恢复原长的过程中，对小球据牛顿第二定律得kx＋qE＝ma；弹簧恢复原长之后的过程中，小球水平方向仅受电场力作用，对小球据牛顿第二定律得qE＝ma，选项A正确．答案：A6.图6－1－21如图6－1－21所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为－q外，其余各点处的电量均为＋q，则圆心O处( ) A．场强大小为，方向沿OA方向 B．场强大小为，方向沿AO方向C．场强大小为，方向沿OA方向 D．场强大小为，方向沿AO方向解析：在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场是5个＋q和一个－2q的点电荷产生的场合成的，5个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为0，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强．故选C.答案：C7．(2009·天星百校联盟领航)匀强电场的电场强度E＝5.0×103 V/m，要使一个电荷量为3.0×10－15 C的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成60°角的方向做匀速直线运动，则所施加外力的大小和方向应是( )A．1.5×10－11 N，与场强方向成120° B．1.5×10－11 N，与场强方向成60°C．1.5×10－11 N，与场强方向相同D．1. 5×10－11 N，与场强方向相反解析：在电场中负点电荷所受电场力的方向与电场方向相反，要使负点电荷在电场中做匀速直线运动，其合力为零，所以所施加外力的大小为 1.5×10－11 N．方向与场强方向相同，C 正确．答案：C8.图6－1－22如图6－1－22所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为＋q 的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则( )A．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑B．若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑C．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变大D．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑答案：B9.图6－1－23如图6－1－23所示，两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘的水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，下列关于小球C的速度图象中，可能正确的是( )解析：本题考查同种等量电荷周围的电场线的分布．在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O 点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平分线运动，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，v－t图线的斜率先变大后变小；由O点到无穷远，速度变化情况另一侧速度的变化情况具有对称性．如果PN足够远，B正确，如果PN很近，A正确．答案：AB10.图6－1－24如图6－1－24所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一个点电荷，将一个质量为m 、带电荷量为q 的小球从圆弧管的端点A 处由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 处时，对管壁恰好无压力，则处于圆心O 处的电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( ) A ．E ＝mgqB ．E ＝2mg qC ．E ＝3mgqD ．无法计算解析：小球下滑过程中由于电场力沿半径方向，总与速度方向垂直，所以电场力不做功，该过程小球的机械能守恒．设小球滑到最低点B 处时速度为v ，则有：mgR ＝12mv 2①，小球在B 点时对管壁恰好无压力，则小球只受重力和电场力的作用，电场力必指向圆心，由牛顿第二定律可得：Eq －mg ＝mv 2R ②.由①②可求出E ＝3mgq，所以C 正确．答案：C 11.图6－1－25如图6－1－25所示，倾角为θ的斜面AB 是粗糙且绝缘的，AB 长为L ，C 为AB 的中点，在A 、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD 为电场的边界．现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小物块(可视为质点)，从B 点开始在B 、C 间以速度v 0沿斜面向下做匀速运动，经过C 后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A 时的速度大小为v .试求： (1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)匀强电场场强E 的大小．解析：(1)小物块在BC 上匀速运动，由受力平衡得F N ＝mg cos θ，F f ＝mg sin θ 而F f ＝μF N ，由以上几式解得μ＝tan θ.(2)小物块在CA 上做匀加速直线运动，受力情况如图所示，则F N ′＝mg cos θ－qE ，F f ′＝μF N ′根据牛顿第二定律得mg sin θ－F f ′＝ma ，v 2－v 20＝2a ·L2由以上几式解得E ＝m (v 2－v 20)qL tan θ.答案：(1)tan θ (2)m (v 2－v 20)qL tan θ.12.图6－1－26(2010·浙江六校联考)一根长为l 的丝线吊着一质量为m ，带电荷量为q 的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图6－1－26所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g )，求： (1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球经过最低点时丝线的拉力．解析：(1)小球静止在电场中的受力如图所示：显然小球带正电，由平衡条件得：mg tan 37°＝Eq ①故E ＝3mg4q②(2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理：(mg ＋qE )l (1－cos 37°)＝12mv 2③由圆周运动知识，在最低点时，F 向＝F T －(mg ＋qE )＝m v 2l④联立以上各式，解得：F T ＝4920mg ⑤答案：(1)3mg 4q (2)4920mg。

2022高考物理一轮复习课时作业二十库仑定律电场力的性质(含解析)新人教版-2022高考物

库仑定律电场力的性质(建议用时40分钟)1.关于电场力和电场强度,以下说法正确的是(A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,点电荷受到的电场力大,则该处场强小B.在电场中某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零C.电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力也为零D.一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同【解析】选C。

一点电荷分别处于电场中的A、B两点,根据场强的定义式E=得知,电荷受到的电场力大,则场强大,故选项A错误;在电场中某点没有试探电荷时,电场力为零,但电场强度不一定为零,电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,故选项B错误;电场中某点场强E为零,由电场力公式F=qE可知,试探电荷在该点受到的电场力也一定为零,故选项C正确;一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力大小相等,但方向不同,所以电场力不同,故选项D错误。

2.如图所示,一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点,在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个与A带同种电荷的小球B,两个带电小球都可视为点电荷。

已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60 °,设丝线中拉力为T,小球所受库仑力为F,下列关系式正确的是( )A.T=mgB.T=mgC.F=mgD.F=mg【解析】选D。

对小球A受力分析,受重力、库仑力和细线拉力,处于平衡状态。

通过几何关系得出这三个力互成120°角,有T=mg=F,选项D正确。

3.下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。

坐标原点O处电场强度最大的是(【解析】选B。

将圆环分割成微元,根据对称性和矢量性叠加可知,选项D图中O点的场强为零,选项C图中等效为第二象限内电荷在O点产生的电场,大小与选项A中的相等,选项B中正、负电荷在O点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的倍,也是选项A、C场强的倍,因此选项B正确。

高考物理一轮复习课时分层提升练二十七库仑定律电场力的性质(含解析)-人教版高三全册物理试题

库仑定律电场力的性质(建议用时45分钟)1.(2019·全国卷Ⅰ)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用一样的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,如此( )A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷【解析】选D。

假设P和Q都带正电荷,Q在水平方向所受电场力的合力水平向右,细绳不可能恰好与天花板垂直,应当选项A错误;假设P和Q都带负电荷,P在水平方向受电场力的合力水平向左,细绳不可能恰好与天花板垂直,应当选项B错误;假设P带正电荷,Q带负电荷,P在水平方向受电场力的合力水平向右,Q在水平方向所受电场力的合力向左,两细绳不可能都恰好与天花板垂直,应当选项C错误;假设P带负电荷,Q带正电荷,P在水平方向受电场力的合力可能为0,Q在水平方向所受电场力的合力也可能为0,应当选项D正确。

【补偿训练】A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。

当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C 处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为( ) A.- B. C.-F D.F【解析】选B。

在A处放电荷量为+q的点电荷时,A处电荷所受电场力为F=,移去A处电荷,在C处放电荷量为-2q的点电荷时,C处电荷所受电场力为F′====,不论B处电荷是正还是负,C处电荷受力的方向与原A处电荷受力方向一致,应当选项B正确,A、C、D错误。

2.如图,光滑平面上固定金属小球A,用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,假设两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,如此有( )A.x2=x1B.x2=x1C.x2>x1D.x2<x1【解析】选C。

由题意示意图,B球先后平衡,于是有k0x1=,k0x2=,如此=因为l0+x2<l0+x1,所以<4。

高考生物复习《电场力的性质》课时练习(含答案解析)

高考生物复习《电场力的性质》课时练习（含答案解析）1．在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的电场强度E ＝Fq .关于该点的电场强度说法正确的是( )A ．若移去试探电荷q ，则该点的电场强度为0B ．若试探电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则电场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则电场中该点的场强大小、方向均不变答案 D解析电场强度是采用比值定义法定义的，E ＝Fq 为比值定义式，在电场中某点的电场强度由电场决定，与试探电荷在该点受到的力、试探电荷的电荷量、电性无关，故D 正确． 2.(2021·黑龙江牡丹江市联考)两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处，如图1所示．A 处电荷带正电，电荷量为Q 1，B 处电荷带负电，电荷量为Q 2，且|Q 2|＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3，放在AB 直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则( )图1A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方C ．Q 3为正电荷，且放于A 、B 之间D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方答案 A3．3个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电荷量为q ，球2的带电荷量为nq (n >0)，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( ) A ．n ＝3 B ．n ＝4 C ．n ＝5 D ．n ＝6答案 D解析由于各球之间的距离远大于小球的直径，带电小球可视为点电荷．设球1和球2之间的距离为r ，则接触前球1、2之间的作用力F ＝k q ·nq r 2＝nk q 2r 2①由于3个小球相同，球3先后与球2、1接触后的电荷量变化见下表．球1 球2 球3 接触前 q nq 0 球3与球2接触后 q nq 2 nq 2 球3与球1接触后(n ＋2)q4nq 2(n ＋2)q4接触后球1、2之间的作用力F ′＝k (n ＋2)q 4·nq 2r 2② 又由题意知F ＝F ′③联立①②③式，解得n ＝6，D 正确．4.(多选)(2019·江苏盐城市模拟)如图2所示，坐标系中有两个带电荷量分别为＋Q 和＋3Q 的点电荷．在C 处放一个试探电荷，则试探电荷所受电场力的方向可能是下列选项图中的( )图2答案 BD解析根据点电荷形成的电场E ＝k Qr 2及电场强度的矢量合成法则可知，C 点合场强的方向是过C 点紧靠x 轴下方且斜向下，若试探电荷为正电荷，则所受的电场力与场强方向相同，若试探电荷为负电荷，则所受的电场力与场强方向相反，选项B 、D 正确，A 、C 错误． 5.(2019·全国卷Ⅰ·15)如图3，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则( )图3A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷答案 D解析对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，选项A、B错误；对P进行受力分析可知，Q对P的库仑力水平向右，则匀强电场对P的电场力应水平向左，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项C错误，D正确．6.如图4所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()图4A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右答案 B解析根据等量异种点电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右，故B正确，A、C、D错误．7.(2019·山东潍坊市质检)如图5所示，A、B为两个等量的正点电荷，O点为AB连线的中点，在AB连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是()图5A ．负点电荷在从P 点到O 点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B ．负点电荷在从P 点到O 点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C ．负点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达最大值D ．负点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到负点电荷速度为零答案 C解析在两个等量正点电荷连线中垂线上电场强度方向为O →P ，负点电荷q 从P 点到O 点运动的过程中，电场力方向为P →O ，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则负点电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，选项A 、B 错误；越过O 点后，负点电荷q 做减速运动，则负点电荷运动到O 点时速度最大，所受电场力为零，加速度为零，选项C 正确；根据电场线的对称性可知，越过O 点后，负点电荷q 做减速运动，加速度的变化情况无法判断，选项D 错误．8.(2019·安徽宣城市第二次模拟)如图6，光滑绝缘圆环竖直放置，a 、b 、c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c 位于圆环最高点，ac 连线与竖直方向成60°角，bc 连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态．下列说法正确的是( )图6A ．小球a 、b 、c 带同种电荷B ．小球a 、b 带异种电荷C ．小球a 、b 电荷量之比为36 D ．小球a 、b 电荷量之比为39答案 D解析对c 小球受力分析可得，a 、b 小球必须带同种电荷，c 小球才能平衡；对b 小球受力分析可得，b 、c 小球带异种电荷，b 小球才能平衡，故A 、B 错误．设环的半径为R ，a 、b 、c 球的带电荷量分别为q 1、q 2和q 3，由几何关系可得l ac ＝R ，l bc ＝3R ，a 与b 对c 的作用力都是吸引力，它们对c 的作用力在水平方向的分力大小相等，则有kq 1q 3l ac 2·sin 60°＝kq 2q 3l bc2·sin 30°，所以q 1q 2＝39，故C 错误，D 正确．9.如图7所示，一个绝缘圆环，当它的14段均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，现使半圆ABC 均匀带电＋2q ，而另一半圆ADC 均匀带电－2q ，则圆心O 处电场强度的大小和方向为( )图7A ．22E ，方向由O 指向DB ．4E ，方向由O 指向DC ．22E ，方向由O 指向BD ．0 答案 A解析当圆环的14段均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，当半圆ABC均匀带电＋2q 时，由如图所示的矢量合成可得，在圆心O 处的电场强度大小为2E ，方向由O 指向D ；当另一半圆ADC 均匀带电－2q 时，同理，在圆心O 处的电场强度大小为2E ，方向由O 指向D ；根据矢量的合成法则，圆心O 处的电场强度的大小为22E ，方向由O 指向D .10.如图8所示，a 和b 是点电荷电场中的两点，a 点电场强度E a 与ab 连线夹角为60°，b 点电场强度E b 与ab 连线夹角为30°，则关于此电场，下列分析中正确的是( )图8A ．这是一个正点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝1∶ 3B ．这是一个正点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶1C ．这是一个负点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶1D ．这是一个负点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶1 答案 D解析设点电荷的电荷量为Q ，将E a 、E b 延长相交，交点即为点电荷Q 的位置，如图所示，从图中可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，A 、B 错误；设a 、b 两点到Q 的距离分别为r a 和r b ，由几何知识得到r a ∶r b ＝1∶3，由公式E ＝k Qr 2可得E a ∶E b＝3∶1，故C 错误，D 正确．11.如图9所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点．a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )图9A ．k 3q R 2B ．k 10q9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2答案 B解析由于b 点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a 点处点电荷在b 点处产生的场强大小相等、方向相反，所以带电圆盘在b 点处产生的场强为E ＝k qR 2，方向向左，根据对称性可知，带电圆盘在d 点处产生的场强为k qR 2，方向向右，则在d 点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E ′＝k q (3R )2＋k q R 2＝k 10q9R 2，故B 正确． 12.如图10所示，E 、F 、G 、H 为矩形ABCD 各边的中点，O 为EG 、HF 的交点，AB 边的长度为d .E 、G 两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q 的负点电荷置于H 点时，F 点处的电场强度恰好为零．若将H 点的负电荷移到O 点，则F 点处场强的大小和方向为(静电力常量为k )( )图10A.4kQd 2，方向向右 B.4kQd 2，方向向左 C.3kQd 2，方向向右 D.3kQd 2，方向向左答案 D解析当负点电荷在H 点时，F 点处电场强度恰好为零，根据公式E ＝k Qr 2可得负点电荷在F点产生的电场强度大小为E ＝k Qd 2，方向水平向左，故两个正点电荷在F 点的合场强大小为E ′＝k Q d 2，方向水平向右；负点电荷移到O 点，在F 点产生的电场强度大小为E 1＝k 4Qd 2，方向水平向左，所以F 点的合场强大小为E 合＝k 4Q d 2－k Q d 2＝k 3Q d 2，方向水平向左，故D 正确，A 、B 、C 错误．13.(2019·福建南平市第二次综合质检)如图11所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为m 、带电荷量为＋q 的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，重力加速度为g ，则( )图11A ．电场强度的最小值为E ＝mg tan θqB ．若电场强度E ＝mgq，则电场强度方向一定竖直向上C ．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大D ．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大答案 C解析对小球受力分析，如图所示，电场力与支持力垂直时，所加的电场强度最小，此时场强方向沿斜面向上，mg sin θ＝qE min ，解得电场强度的最小值为E min ＝mg sin θq，选项A 错误；若电场强度E ＝mgq ，则电场力与重力大小相等，由图可知，电场力方向可能竖直向上，也可能斜向左下，选项B 错误；由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C 正确，D 错误．14.(2020·浙江名校第一次联考)如图12所示，水平面上有一均匀带电圆环，带电荷量为Q ，其圆心为O 点．有一带电荷量为q 的小球恰能静止在O 点正上方的P 点，O 、P 间距为L ，P 与圆环上任一点的连线与PO 间的夹角为θ，静电力常量为k .以下说法正确的是( )图12A ．P 点电场强度大小为kQ L 2B ．P 点电场强度大小为kQ cos θL 2C ．P 点电场强度大小为kQ cos 2θL 2D ．P 点电场强度大小为kQ cos 3θL 2答案 D解析将圆环分为n 等份(n 很大)，每等份均可看成点电荷，则圆环上每份电荷量q ′(q ′＝Qn )在P 点产生的电场强度的大小为E ＝kq ′r 2＝kq ′(L cos θ)2＝kq ′cos 2θL 2，由对称性可知，所有点电荷在P 点水平方向上合场强为0，竖直方向上的合场强大小为E ′＝nkq ′cos 2 θL 2cos θ＝kQ cos 3θL 2，选项D 正确，A 、B 、C 错误．15．(多选)如图13所示，在光滑定滑轮C 正下方与C 相距h 的A 处固定一电荷量为Q (Q >0)的点电荷，电荷量为q 的带正电小球B ，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F 拉住，使B 处于静止状态，此时B 与A 点的距离为R ，B 和C 之间的细线与AB 垂直．若B 所受的重力为G ，缓慢拉动细线(始终保持B 平衡)直到B 接近定滑轮，静电力常量为k ，环境可视为真空，则下列说法正确的是( )图13A ．F 逐渐增大B ．F 逐渐减小C ．B 受到的库仑力大小不变D ．B 受到的库仑力逐渐增大答案 BC解析对B 进行受力分析，如图所示，根据三力平衡和相似三角形可得：G h ＝F 1R ＝F ′L ，又F 1＝kQq R 2，则G h ＝kQq R 3＝F ′L ，有F ′＝LGh ，且F ＝F ′，当L 逐渐减小时，F 逐渐减小，选项A 错误，B 正确；在B 缓慢移动过程中，设B 与A 点的距离为x ，在整个过程中，x 都满足G h ＝kQq x 3，对比G h ＝kQqR3，得x ＝R ，即B 与点电荷间的距离不变，B 受到的库仑力大小不变，选项C 正确，D 错误．本课结束。

高考物理一轮复习课件课后限时作业电场的力的性质

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等势面描绘和判断方法
等势面的描绘
等势面是指电场中电势相等的各个点所构成的面。在匀强电场中，等势面是一系列平行的平面；在非匀强电场中，等势面的形状则取决于电场的分布。
等势面的判断方法
根据等势面的定义和电场线与等势面垂直的特性，可以得出判断等势面的方法。首先确定电场中某点的电势值，然后找出与该点电势值相等的所有点，这些点构成的曲面即为等势面。同时需要注意，等势面不能相交且电场线总是与等势面垂直。
静电场与恒定电场区别与联系
区别
静电场是由静止电荷产生的电场，恒定电场是由稳定分布的电荷产生的电场。静电场中电荷分布不随时间变化，而恒定电场中电荷分布可能随时间变化。
联系
静电场和恒定电场都遵循库仑定律和电场叠加原理。在静电场中，电势和电场强度满足一定的关系；在恒定电场中，电流密度和电场强度也满足一定的关系。
02
库仑定律与点电荷间相互作用力
库仑定律内容及表达式
库仑定律内容
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律表达式
F=kQ1Q2/r^2，其中k为静电力常量，Q1和Q2为两个点电荷的电荷量，r 为它们之间的距离。
典型例题解析与思路拓展
典型例题解析
通过解析典型例题如“求点电荷在某点的电场强度”、“求两点间的电势差” 等题目来加深对知识点的理解和应用。在解题过程中需要注意审题、分析物理过程、选择合适的公式进行计算并验证结果的合理性。
VS
思路拓展
在掌握基本知识点的基础上可以通过拓展思路来进一步加深对知识点的理解和应用。例如可以思考如何应用叠加原理求解复杂带电体的电场强度分布、如何应用微积分思想求解非匀强电场中的电势差等问题。同时也可以通过对比不同方法之间的优缺点来选择合适的解题方法。

高考物理一轮复习考点优化训练专题：26 电场力的性质（含答案及解析）

2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：26 电场力的性质一、单选题1.关于电场下列说法正确的是（）A. “元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e=1.60×10-19C，质子和电子都是元电荷B. 电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用C. 由电场强度的定义式：可知E与F成正比，与q成反比D. 点电荷是实际带电体的抽象，是一种理想化模型2.电场中有一点P，下列说法中正确的是（）A. 若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B. 若P点无试探电荷，则P点的场强为零C. P点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大D. P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向3.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则（）A. q1=2q2B. q1=4q2C. q1=-2q2D. q1=-4q24.关于库仑定律，下列说法正确的是（）A. 任意两个带电体之间的静电力都可以用公式计算B. 根据可知，两个带点体，当距离r趋近于零时，静电力趋近于无穷大C. 真空中两个静止的点电荷，若它们所带电荷量不变，距离增大为原来的两倍，则库仑力变为原来的D. 真空中两个静止的点电荷，若它们之间的距离不变，所带电荷量均变为原来的两倍，则库仑力变为原来的2倍5.真空中两个点电荷，它们之间的静电力大小为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍，电荷量都增大为原来的2倍。

它们之间静电力的大小为（）A. 3FB. 2FC. FD. 4F6.如图所示，两个半径相同的圆弧ab和cd，所对圆心角分别为60°和240°，圆弧上均匀分布着正电荷，单位长度上的电荷量相等，若圆弧ab上的电荷在圆心处产生的电场强度的大小为E，则圆弧cd上的电荷在圆心处产生的电场强度的大小为（）A. EB. 0C.D. 2E7.如图所示，真空中有两个静止的点电荷，Q1为正、Q2负，正电荷比负电荷多，分别固定在x轴的坐标为x1=0和x2=6cm的位置上，关于它们产生的电场，下列说法正确的是（）A. 在x坐标0~6cm之间，有一处电场强度为0B. 在x>6cm的x轴上，有一处电场强度为0C. 在x轴的负半轴，有一处电场强度为0D. 在x轴以外，有一处电场强度为08.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线，取无穷远处为零电势点。

高考物理轮精细复习 (压轴题)电场力的性质(含解析)

避躲市安闲阳光实验学校第六章静电场一、三年高考考点统计与分析考点试题题型分值库仑定律电场强度安徽T20浙江T19山东T19江苏T1上海T11海南T3重庆T19广东T21海南T4新课标全国T17福建T18选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分5分3分3分3分6分6分3分6分6分电势能电势电势差天津T5福建T15安徽T18重庆T20海南T3山东T21江苏T8上海T14上海T9江苏T5选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分6分6分3分4分4分3分3分3分电容器带电粒子在电场中的运动新课标全国T18广东T20江苏T2海南T9北京T24天津T5新课标全国T20安徽T20选择选择选择选择计算选择选择6分6分3分4分20分6分6分北京T24福建T20安徽T18北京T18选择计算计算选择选择6分20分15分6分6分(1)试题主要集中在电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器、匀强电场、电场力做功、电势能的变化，还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识。

其中在全国各地试卷中，对电场的性质及库仑定律的考查共计5次；对电容器，带电粒子在电场中的运动的考查共计6次；对电势、电势能、电势差的考查共计4次。

(2)高考试题的考查题型多以选择题，计算题形式出现，其中电场的性质的考查以选择形式出现5次，每题分值3～6分不等；电容器，带电粒子在电场中的运动的考查以选择形式出现3次，每次3～6分，以计算的形式出现了3次，分值在16～20分之间。

(3)高考试题对知识点的考查主要有三种形式：一种是基本概念和规律与力学中牛顿运动定律、动能定理、动能关系相结合；一种是以实际生产、生活为背景材料。

对带电粒子在电场中的加速、偏转等问题进行考查；还有一种形式是粒子在复合场中的运动，试题难度中等以上。

二、高考考情预测预计的高考中，对本专题的考查仍将是热点之一，在上述考查角度的基础上，重点以选择题的形式考查静电场的基本知识点，以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的实际应用。

高三物理资源【第27讲电场的力的性质】新课标人教版

点电荷
第27讲 │ 考向互动探究
2.对电场强度的理解电场强度是描述电场的力的性质的物理量，由电场本身的性质决定，与放入电场中的试探电荷无关．电场强度的定义式只是测量电场中某点的电场强度的一种方法，不是电场强度的决定式，不能认为“电场强度与试探电荷所受的静电力成正比，与电荷所带的电荷量成反比”．
1．两等量同种电荷周围电场的叠加 (1)电荷之间连线上及其延长线上的电场等量同种点电荷连线上中点的场强为零，从连线上中点到点电荷处场强逐渐增大．若为等量正电荷，连线上场强方向从正电荷指向连线上中点；若为等量负电荷，连线上场强方向从连线上中点指向负电荷．在两电荷连线的延长线上，沿着延长线远离电荷场强逐渐减小，若是等量正电荷，场强方向沿着延长线背离正电荷；若是等量负电荷，场强方向沿着延长线指向负电荷．
点的电场强度．
F
(2)定义式：E＝__q______.
第27讲 │ 考点自主梳理
(3)单位：①牛/库，符号 N/C；②伏/米，符号 V/m；③1 N/C ＝1 V/m.
(4)矢量性：电场强度是矢量，电场强度的方向与正__电__荷__在该点所受的电场力的方向相同．
(5)决定因素：由电场本身的性质决定，与_试__探__电__荷_无关． Q
第27讲 │ 考点自主梳理
(2)元电荷：质子或电子所带电荷量的绝对值，用符号 e 表示.1e＝__1_.6_×__1_0_－_1_9_C．元电荷是带电体所带的最小电荷量，带电体的电荷量总是元电荷的整数倍．
(3)电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．
► 知识点二电场
1．概念：电场是一种物质，它存在于带电体的周围，带

新教材高考物理一轮复习课时练23电场力的性质(含解析)新人教版

电场力的性质1.(电荷守恒定律、库仑定律)(2020四川自贡诊断)两个完全相同的金属小球,所带电荷量多少不同,相距一定的距离时,两个金属球之间有相互作用的库仑力,如果将两个金属球相互接触一下后,再放到原来的位置,则两球的作用力变化情况是( )A.如果相互接触前两球的库仑力是引力,则相互接触后的库仑力仍是引力B.如果相互接触前两球的库仑力是引力,则相互接触后的库仑力为零C.如果相互接触前两球的库仑力是斥力,则相互接触后的库仑力仍是斥力D.如果相互接触前两球的库仑力是斥力,则相互接触后的库仑力是引力 2.(电场线)下列有关电场的说法正确的是( )a 、b 两点电场强度相同c 点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d 点e 点与放到f 点,它们的电势能相同3.(库仑定律的应用)(2020四川攀枝花模拟)如图所示,真空中三个质量相等的小球A 、B 、C ,带电量分别为Q A =6q ,Q B =3q ,Q C =8q 。

现用恰当大小的恒力F 拉C ,可使A 、B 、C 沿光滑水平面做匀加速直线运动,运动过程中A 、B 、C 保持相对静止,且A 、B 间距离与B 、C 间距离相等。

不计电荷运动产生磁场的影响,小球可视为点电荷,则此过程中B 、C 之间的作用力大小为( ) A.43FB.FC.23FD.13F4.(电场强度的计算)(2020重庆市直属校高三月考)如图所示,甲、乙两图中实线表示半径相同的带电圆弧,每段圆弧为电荷分布均匀且电荷量相同的18圆弧,电性如图所示。

已知甲图中O 点电场强度大小为E ,则乙图中P 点电场强度大小为( ) A.E B.√2ED.√2+√2E5.(电场强度的计算)(2020浙江学军中学模拟)一边长为r 的正三角形的三个顶点,固定有3个点电荷,电荷量分别为+q 、+q 和2q ,如图所示,静电力常量为k ,则三角形中心处O 点的电场强度大小和方向为( ) A.12kkk 2,指向电荷量为2q 的点电荷B.9kkk 2,指向电荷量为2q 的点电荷C.12kk,背离电荷量为2q的点电荷k2,背离电荷量为2q的点电荷D.9kkk26.(电场线和运动轨迹组合模型)如图所示,实线是电场线,一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速度—时间图像是选项中的()7.(库仑定律、平衡条件)(2019宁夏银川期末)如图所示,真空中A、B两个正点电荷的电荷量分别为Q和q,放在光滑绝缘的水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接。

(人教版)新高三高考物理一轮复习同步练习卷：电场力的性质

电场力的性质1.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a,b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。

则()A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的动能,一个增加一个减小2.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。

已知在P,Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。

则()A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1=-4q23.如图所示,一质量为m,电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A,B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A,B静止于同一高度。

已知重力加速度为g,静电力常量为k,则两球间的静电力为()A. B. C.mg D.mg4.如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,使之处于静止状态。

忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做()A.曲线运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.变加速直线运动5.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。

小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。

对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异种电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和6.由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间距为r时,它们之间的相互作用力的大小为F=k,式中k为静电力常量。

若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为()A.kg·A2·m3B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2D.N·m2·A-27.两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两点电荷连线上电场强度大小E与x关系的是图()8.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动()A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小9.如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上。

高考物理一轮复习课后限时作业28 电场的能的性质(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题

课后限时作业28 电场的能的性质时间：45分钟1.两个带电量均为Q的正电荷，固定于两点，它们连线的垂直平分线MN交其连线于O 点，如下列图，现在MN上取a、b两点，且aO＝Ob，将电荷q从a移至b的过程中( B )A．电场力一定先做正功后做负功B．电场力可能先做负功后做正功C．电场力一直做正功D．电场力一直做负功解析：两个等量的正电荷连线中垂线MN上的电场方向从O点沿MN向两边方向，电荷q 从a移至b的过程中，因不知电荷q的电性，如此电场力可能先做负功后做正功，也可能先做正功后做负功，故B正确，A、C、D错误．2.两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，如此粒子在电场中( C )A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：根据电场线与等势线垂直可知，在A 点电场线方向应与速度v 垂直，如此粒子所受的电场力方向向上，与初速度v 也垂直，粒子做曲线运动，粒子靠近正电荷时，电场力做正功，离开正电荷时，电场力做负功，如此其电势能先变小后变大，故C 正确，A 、B 、D 错误．3.两个等量点电荷位于x 轴上，它们的静电场的电势φ随位置x 变化规律如下列图(只画出了局部区域内的电势)，x 轴上有两点M 、N ，且OM >ON ，由图可知( B )A ．N 点的电势低于M 点的电势B ．M 、N 两点的电场方向一样且M 点的场强大小大于N 点的场强大小C ．仅在电场力作用下，正电荷可以在x 轴上M 、N 之间的某两点做往复运动D ．负电荷沿x 轴从M 点移到N 点的过程中电场力先做正功后做负功解析：由题图知，N 点的电势高于M 点的电势，故A 错误；由E ＝U d 可知，图象斜率的绝对值等于场强大小，可以看出M 点的场强大小大于N 点的场强大小，斜率都为正值，说明M 、N 点的电场方向一样，故B 正确；沿着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从N 指向M ，正电荷在x 轴上M 、N 之间所受的电场力始终由N 指向M ，正电荷做单向直线运动，故C 错误；负电荷沿x 轴从M 移到N 点的过程中，电场力方向由M 指向N ，电场力方向与位移方向一样，电场力一直做正功，故D 错误． 4.以无穷远处的电势为零，在电荷量为q 的点电荷周围某点的电势可用φ＝k q r计算，式中r 为该点到点电荷的距离，k 为静电力常量．两电荷量大小均为Q 的异种点电荷固定在相距为L 的两点，如下列图．现将一质子(电荷量为e )从两点电荷连线上的A 点沿以电荷＋Q 为圆心、R 为半径的半圆形轨迹ABC 移到C 点，质子从A 移到C 的过程中电势能的变化情况为( B )A ．增加2kQe L 2－R 2B ．增加2kQeR L 2－R 2C ．减少2kQeR L 2＋R 2D ．减少2kQe L 2＋R2 解析：A 点的电势为φA ＝k－Q L －R ＋k Q R ，C 点的电势为φC ＝k －Q L ＋R ＋k Q R ，如此A 、C 间的电势差为U AC ＝φA －φC ＝－2kQR L 2－R 2，质子从A 移到C ，电场力做功为W AC ＝eU AC ＝－2kQeR L 2－R 2，电场力做负功，所以质子的电势能增加2kQeR L 2－R 2，故B 正确，A 、C 、D 错误． 5.如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，如此( B )A ．直线a 位于某一等势面内，φM >φQB ．直线c 位于某一等势面内，φM >φNC ．假设电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功D ．假设电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功解析：根据电子移动过程中电场力做负功，可知φM >φN ，φM >φP ，由于电场力做功相等，可知φN ＝φP ，直线d 位于同一等势面内，根据匀强电场的特点，可判断直线c 也位于同一等势面内，应当选项B 正确，A 错误；由于φM ＝φQ ，电子由M 点到Q 点，电场力做功为零，C 错误；因为φP <φM ＝φQ ，电子由P 点到Q 点，电场力应做正功，选项D 错误．6.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动，其电势能E p 随位移x 变化的关系如下列图，其中0～x 2段是关于直线x ＝x 1对称的曲线，x 2～x 3段是直线，如此如下说法正确的答案是( D )A ．x 1处电场强度最小，但不为零B ．粒子在0～x 2段做匀变速运动，x 2～x 3段做匀速直线运动C ．在0、x 1、x 2、x 3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2＝φ0>φ1D ．x 2～x 3段的电场强度大小方向均不变解析：根据电势能与电势的关系E p ＝qφ，场强与电势差的关系E ＝ΔφΔx 得，E ＝1q ·ΔE p Δx，由数学知识可知E p x 图象切线的斜率等于Eq ，x 1处切线斜率为零，如此知x 1处电场强度为零，故A 错误，由图看出在0～x 1段图象切线的斜率不断减小，可知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，x 1～x 2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，x 2～x 3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B 错误，D 正确；根据电势能与电势的关系E p ＝qφ，粒子带负电，q <0，如此知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有φ1>φ2＝φ0>φ3，故C 错误．7.如下列图，现有一个以O点为圆心、以OP为半径的圆，四边形ABCD为圆内接的正方形，a、b、c、d分别为正方形的四个边AB、BC、CD和DA的中点，P、Q分别为弧AB和弧CD 的中点．现在A、B、C、D四点分别放上等量的正电荷和负电荷(如图中所示)，假设取无穷远处电势为零，如此如下说法中不正确的答案是( A )A．O点的电场强度和电势均为零B．把正电荷从a点移到c点，电场力做正功C．把正电荷从b点移到d点，电场力做功为零D．同一电荷在P、Q两点处所受的电场力大小相等，方向相反解析：左、右两个电荷和上、下两个电荷都是等量异种电荷，P、Q连线的垂直平分线是一条等势线，并延伸到无穷远，如此O点电势与无穷远处电势相等，即O点的电势为零，根据电场的叠加原理可知，O点的场强不为零，A错误；由四个电荷分布的位置可知，a点电势高于c点电势，故把正电荷从a点移到c点，电场力做正功，故B正确；由四个电荷分布的位置可知，电场线关于P、Q连线对称，b点与d点电势相等，故把正电荷从b点移到d点，电场力做功为零，C正确；根据电场线的对称性可知，P、Q两点处电场线疏密程度一样，场强大小相等，方向相反，如此同一电荷在P、Q两点处所受的电场力大小相等，方向相反，D 正确．8.(多项选择)如下列图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置所带电荷量都为q的正、负点电荷，图中的a、b、c、d也是正方体的顶点．静电力常量为k.如下说法中正确的答案是( AD )A ．a 、b 两点电场强度一样B ．a 点电势高于b 点电势C ．把正点电荷从c 点移到d 点，电势能增加D ．M 点的电荷受到的库仑力大小为F ＝kq 22L 2 解析：由等量异种点电荷的电场分布可知，a 、b 两点处电场强度一样，a 点的电势等于b 点的电势，且都等于零，A 正确，B 错误；因c 点电势高于d 点，故把正点电荷从c 点移到d 点，电势能减小，C 错误；M 点的电荷受到的库仑力大小为F ＝k q 22L 2＝kq 22L2，D 正确． 9.(多项选择)空间内存在与纸面平行的匀强电场，纸面内的A 、B 、C 三点均位于以O 点为圆心、半径为10 cm 的圆周上，并且∠AOC ＝90°，∠BOC ＝120°，如下列图．现把一个电荷量q ＝1×10－5 C 的正电荷从A 点移到B 点时，电场力做功为－1×10－4J ；从B 点移到C 点时，电场力做功为3×10－4 J ，如此该匀强电场的场强( AC )A ．大小为200 V/mB ．大小为200 3 V/mC ．方向垂直于OA 向右D ．方向垂直于OC 向下解析：由题意知，U AB ＝W AB q ＝－1×10－410－5 V ＝－10 V ，U BC ＝W BC q ＝3×10－410－5 V ＝30 V ，如此U AC ＝U AB ＋U BC ＝20 V ，假设设φC ＝0，如此φA ＝20 V ，φB ＝30 V ，延长AO 与BC 交于BC 的三等分点D ，如此D 点的电势应为20 V ，AD 是电势为20 V 的等势线，故场强方向垂直于OA 向右，场强大小为E ＝U OC R ＝200.1V/m ＝200 V/m ，应当选项A 、C 正确．10．(多项选择)某电场中x 轴上各点的电场强度的大小变化如下列图，场强方向与x 轴平行，规定沿x 轴的正方向为正．一负点电荷从坐标原点O 以一定的初速度沿x 轴负方向运动，到达x 1位置时速度第一次为零，到达x 2位置时速度第二次为零，不计粒子的重力．如下说法中正确的答案是( BD )A ．负点电荷从x 1位置运动到x 2位置的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小B ．负点电荷从O 点沿x 轴正方向运动到x 2位置的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小C ．电势差U Ox 1<U Ox 2D ．在整个运动过程中，负点电荷在x 1、x 2位置的电势能最大解析：将负点电荷从x 1位置运动到x 2位置的过程分为两个阶段：从x 1位置运动到O 点的过程中，初速度为0，根据牛顿第二定律得a ＝F m ＝Eq m ，电场强度E 不变，所以加速度a 不变，做匀加速运动；从O 点运动到x 2位置的过程中，根据牛顿第二定律得a ＝F m ＝Eq m，电场强度E 先均匀增大后均匀减小，所以加速度a 先均匀增大再均匀减小，速度不是均匀变化的，故A错误，B 正确．点电荷从O 点运动到x 1位置的过程中，根据动能定理得－U Ox 1q ＝0－12mv 20，点电荷从O 点运动到x 2位置的过程中，根据动能定理得－U Ox 2q ＝0－12mv 20，故电势差U Ox 1＝U Ox 2，C 错误．点电荷从O 点运动到x 1位置的过程中，电场力做负功，电势能增大，点电荷在x 1位置的电势能最大，点电荷从O 点运动到x 2位置的过程中，电场力也做负功，电势能增大，点电荷在x 2位置的电势能也为最大，故D 正确．11．如下列图，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上，在第Ⅰ象限内有方向竖直向上的有界匀强电场，其所在区域的形状是直角三角形，三角形斜边分别与x 轴和y 轴相交于(L,0)点和(0，L )点．在该区域左侧沿x 轴正方向射来质量为m 、带电荷量为－q (q >0)且初速度为v 0的一样带电微粒，这些带电微粒分布在0<y <L 的区间内，其中从(0，L2)点射入电场区域的带电微粒刚好从(L,0)点射出．不计带电微粒的重力，求：(1)电场强度大小；(2)从0<y <L 2区间内射入场区的带电微粒在射出场区时的x 坐标值和射入场区时的y 坐标值的关系式；(3)射到(2L,0)点的带电微粒射入场区时的y 坐标值．解析：(1)设电场强度为E ，从(0，L2)点射入场区的带电微粒在场区中的偏转时间为t 1，有L ＝v 0t 1，L 2＝12at 21 qE ＝ma 解得E ＝mv 20qL. (2)微粒做类平抛运动，有x ＝v 0t ，y ＝12at 2，可得x 2＝2Ly .(3)如下列图，设射到(2L,0)点的带电微粒在场区中的水平偏转位移为x 1，竖直偏转位移为y 1，偏转角为θ，偏转时间为t 2，射入场区时的y 坐标值为Y ，有x 1＝v 0t 2，y 1＝12at 22根据几何关系有x 1＋Y －y 1tan θ＝2L ，L －x 1＝Y －y 1 根据平抛运动的特点有tan θ＝2y 1x 1解得Y ＝5－54L . 答案：(1)mv 20qL (2)x 2＝2Ly (3)5－54L 12.如下列图，一根长L ＝1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为E ＝1.0×105N/C 、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量Q ＝＋4.5×10－6 C ，另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q ＝＋1.0×10－6 C ，质量m ＝1.0×10－2 kg.现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动．(静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，g 取10 m/s 2)(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？(2)小球B 的速度最大时，距M 端的高度h 1为多大？(3)小球B 从N 端运动到距M 端的高度h 2＝0.61 m 时，速度为v ＝1.0 m/s ，求：此过程中小球B 的电势能改变了多少？解析：(1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg －kL 2－qE sin θ＝ma ① 解得a ＝g －k L 2m －qE sin θm② 代入数据解得：a ＝3.2 m/s 2.③(2)小球B 速度最大时合力为零，即k h 21＋qE sin θ＝mg ④ 解得h 1＝ k mg －qE sin θ⑤ 代入数据解得h 1＝0.9 m ．⑥(3)小球B 从开始运动到速度为v 的过程中，设电场力做功为W ，根据动能定理得：mg (L－h 2)＋W ＝12mv 2 代入数据得：W ＝－8.4×10－2J电势能改变了ΔE p ＝－W ＝8.4×10－2 J.答案：(1)3.2 m/s 2 (2)0.9 m (3)8.4×10－2 J。

2022届高考物理一轮复习课时作业二十三电场的力的性质含解析新人教版

高考物理一轮复习课时作业：电场的力的性质[双基巩固练]1．[人教版选修3－1·P15·T6改编]如图所示，—个质量为30g、带电荷量为－1.7×10－8C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，则匀强电场方向和大小为(g取10m/s2)( )A．水平向右，5×106N/CB．水平向右，1×107N/CC．水平向左，5×106N/CD．水平向左，1×107N/C2．(多选)如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点．下列说法正确的是( )A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功3．(多选)在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图所示，用E a、E b表示a、b两点电场强度的大小，则( )A．a、b两点的场强方向相同B．电场线从a指向b，所以E a>E bC．a、b同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近电场线分布情况，无法比较E a、E b的大小4．(多选)如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是( ) A．A对B的静电力一定是引力B．A对B的静电力可能是斥力C．A的电荷量可能比B少D．A的电荷量一定比B多5．一正电荷处于电场中，在只受电场力作用下从A点沿直线运动到B点，其速度随时间变化的图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的( )6．电荷量为4×10－6C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2kg、电荷量为－5×10－6C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点．A、B间距离为30cm，A、B连线与竖直方向夹角为60°.静电力常量为9.0×109N·m2/C2，小球可视为点电荷．下列图示正确的是( )7.若在一半径为r，单位长度带电荷量为q(q>0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口Δl(且Δl≪r)．如图所示，则圆心处的场强大小为( )A.kΔlqrB.kqrΔl2C.kΔlqr2D.kqΔl2r8．[2021·南京模拟]如图所示，在点电荷－q的电场中，放着一块带有一定电荷量且电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为其几何中心．点电荷－q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d.已知图中a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点产生的电场强度的大小和方向分别为( )A.kqd2，水平向右B.kqd2，水平向左C.kqd2＋kq9d2，水平向右D.kq9d2，水平向右9．[2021·江苏盐城模拟](多选)如图所示，坐标系中有两个带电荷量分别为＋Q和＋3Q 的点电荷．在C处放一个试探电荷，则试探电荷所受电场力的方向可能是选项图中的( )10．[2020·山东青岛质检]如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a、c连线与竖直方向成60°角，b、c连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态．下列说法正确的是( )A．a、b、c小球带同种电荷B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷C．a、b小球电荷量之比为3 6D．a、b小球电荷量之比为39[综合提升练]11．(多选)如图所示，在竖直平面内的xOy 坐标系中分布着与水平方向成30°角的匀强电场，将一质量为0.1kg 、带电荷量为＋0.02C 的小球从P 点由静止开始释放，释放后小球沿水平方向做匀加速运动，重力加速度g ＝10m/s 2，则( )A ．电场强度的大小为100N/CB ．电场强度的大小为10033N/CC ．小球水平运动时的加速度大小为103m/s 2D ．小球水平运动时的加速度大小为10m/s 212．[2021·江西七校联考]A 、B 两带电小球，电荷量分别为＋q 、＋9q ，质量分别为m 1和m 2，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O 点，静止时A 、B 两球处于同一水平线上，其中O 点到A 球的距离OA ＝2L ，∠AOB ＝90°，∠OAB ＝60°，C 是AB 连线上一点且在O 点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k ，则下列说法正确的是( )A ．A 、B 间的库仑力大小F ＝9kq24LB ．A 、B 两球的质量之比为1:3C ．C 点的电场强度为零D ．若仅互换A 、B 两球的带电荷量，则A 、B 两球位置将不再处于同一水平线上13．如图所示，在正方形的四个顶点各放一电荷量大小均为Q 的点电荷，a 、b 、c 、d 是正方形各边长的中点，则以下说法正确的是( )A ．a 、b 、c 、d 四点的场强相同B ．a 、c 两点的场强相同C ．b 、d 两点的场强等大且反向D ．e 点的场强不为零14．[2021·湖南永州月考]如图所示，一直角三角形acd 在竖直平面内，同一竖直平面内的a 、b 两点关于水平边cd 对称，点电荷Q 1、Q 2固定在c 、d 两点上．一质量为m 、带负电的小球P 在a 点处于静止状态，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．Q 2对P 的静电力大小为32mgB ．Q 1、Q 2的电荷量之比为33C ．将P 从a 点沿直线移到b 点，电场力一直做正功D ．将P 从a 点沿直线移到b 点，电势能先增大后减小课时作业(二十三)1．解析：分析小球受力如图所示，重力mg 竖直向下，丝线拉力F T 沿丝线方向向上，因为小球处于平衡状态，还应受水平向左的电场力F ，小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，所以场强方向水平向右；根据平衡条件得Eq mg＝tan 30°E ＝1×107 N/C ，故选B.答案：B2．解析：沿电场线方向，电势降低，所以M 点电势比N 点电势高，A 项正确；N 点处电场线密，则场强大，故B 项错误；M 点电势高，正电荷在M 点的电势能大，故C 项正确；电子在N 点电势能大，将电子从M 点移到N 点，电场力做负功，故D 项错误．3．解析：由于图中电场线为直线且方向向右，则a 、b 两点场强方向均向右，选项A 正确；在不知a 、b 附近电场线分布的疏密情况时，不能比较E a 、E b 的大小，选项D 正确．答案：AD4．解析：根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此A 对B 的静电力一定是引力，选项A 正确，B 错误；根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此A 的电荷量一定比B 多．选项C 错误，D 正确．答案：AD5．解析：由v t 图象的斜率可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷沿电场线的方向移动，且所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且正电荷受力与电场方向相同，选项A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C6．解析：两球之间的库仑力为F ＝k q A q B r 2＝9.0×109×4×10－6×5×10－60.32N ＝2 N ，小球B 受到的重力大小为G B ＝2 N ，且F 与竖直方向夹角为60°，F ＝G B ，故小球B 受到的库仑力，重力以及细线的拉力，组成的矢量三角形为等边三角形，所以细线与竖直方向的夹角为60°，故B 项正确，A 、C 、D 三项错误．答案：B7．解析：把缺口处填补为完整的圆，则填补上的小圆弧带电荷量q ′＝Δlq ，由于Δl ≪r ，故可视为点电荷．它在O 点产生的场强为：E ′＝k Δlqr 2，由对称性可知整个圆环在O 点的场强E 合＝0，则存在缺口时在O 点的场强大小E ＝E ′即E ＝k Δlqr 2.故选项C 正确．答案：C8．解析：薄板在a 点产生的场强与点电荷－q 在a 点产生的场强等大反向，故薄板在a 点产生的场强大小为E a ＝kq d2，方向水平向左，由对称性可知，薄板在b 点产生的场强大小E b ＝E a ＝kq d2，方向水平向右，选项A 正确．答案：A9．解析：根据点电荷形成的电场E ＝k Q r2，可在C 处画出场源电荷分别为＋3Q 、＋Q 电场线的示意图，根据平行四边形定则作出合场强的大小及方向，若试探电荷为正电荷，则所受的电场力与场强方向相同，若试探电荷为负电荷，则所受的电场力与场强方向相反，选项B 、D 正确，A 、C 错误．10．解析：对c 小球受力分析可得，a 、b 小球必须带同种电荷c 小球才能平衡，对b 小球受力分析可得，b 、c 小球带异种电荷b 小球才能平衡，故A 、B 错误．对c 小球受力分析，将力正交分解后可得k q a q c r 2ac ·sin 60°＝k q b q cr 2bc·sin 30°，又r ac :r bc ＝1:3，解得q a :q b ＝3:9，故C 错误，D 正确．答案：D11．解析：释放后小球沿水平方向做匀加速运动，所以合力沿水平方向，根据平衡条件可得qE ＝mg sin 30°＝2mg ，解得E ＝2mg q ＝2×0.1×100.02N/C ＝100 N/C ，故A 正确，B 错误；水平方向上的合力为F ＝mg tan 30°，根据牛顿第二定律可知a ＝gtan 30°＝10 3 m/s 2，故C 正确，D 错误．答案：AC 12．解析：本题考查库仑定律、物体平衡．由几何关系可知，A 、B 间距为2Lcos 60°＝4L ，根据库仑定律，A 、B 之间的库仑力大小为F ＝k 9q216L2，选项A 错误；对A 、B 受力分析如图所示，对A 球，F ＝m 1g tan 30°，对B 球，F ＝m 2g tan 60°，两者联立得m 1:m 2＝3:1，选项B 错误；两个带电小球A 、B 在C 点产生的场强方向相反，大小分别是E A ＝k q L 2，E B ＝k 9q9L2，显然C 点的合场强为零，选项C 正确；假如A 、B 两个小球的电荷量交换(质量不变)，通过受力分析可知，库仑力不变，质量不变，因此库仑力、重力的比值保持不变，即A 、B 两球将继续保持在同一水平线上，选项D 错误．答案：C13．解析：设正方形边长为L .分析a 点的场强，上方的＋Q 和下方的－Q 在a 点的合场强方向向下，大小为E 1＝2kQ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝8kQL2；右侧的－Q 和＋Q 在a 点的合场强方向向上，如图所示，大小为E 2＝2kQ ⎝ ⎛⎭⎪⎫5L 22·L25L 2＝85kQ 25L 2.E 1>E 2，所以四个点电荷在a 点的合场强的方向向下，大小为E a ＝E 1－E 2.同理，可以求出b 、c 、d 各点的场强的大小都是E 1－E 2，方向分别是向右、向上、向左．所以a 、c 两点的场强等大且反向，b 、d 两点的场强等大且反向，选项A 、B 错误，C 正确．两个＋Q 在e 点产生的场强等大且反向，两个－Q 在e 点产生的场强也等大且反向，所以e 点的合场强为0，选项D 错误．答案：C14．解析：本题考查共点力平衡、电场力做功问题．由于P 处于平衡状态，可知Q 2对P 的静电力大小为F 2＝mg cos 60°＝12mg ，选项A 错误；同理可知Q 1对P 的静电力大小为F 1＝mg cos30°＝32mg ，设ac ＝L ，则ad ＝3L ，由库仑定律有F 1＝k Q 1q L 2，F 2＝k Q 2q3L2，联立解得Q 1、Q 2的电荷量之比为Q 1Q 2＝33，选项B 正确；在a 点对P 受力分析可知，Q 1、Q 2与P 带异种电荷，P 受到Q 1、Q2的吸引力，将P 从a 点沿直线移到b 点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，选项C 、D 错误．答案：B。

高考物理一轮复习第九单元静电场第1讲电场的力的性质练习含解析新人教版

2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级：科目：电场的力的性质高考对本章知识的考查主要是以选择题、计算题的形式,主要涉及:(1)电场的基本概念和规律。

(2)以点电荷模型为载体综合考查电场的力的性质和电场的能的性质。

(3)带电粒子运动的轨迹问题。

(4)电容器的两类问题。

(5)牛顿运动定律、动能定理及功能关系在静电场中的综合应用问题。

(6)带电粒子在电场中的加速、偏转。

预计在2020年的高考中,对本章知识的考查仍将是热点之一,主要以选择题的方式考查静电场的基本知识,以综合题的方式考查静电场知识与其他知识的综合应用。

以生产与生活中的带电粒子在电场中的运动为背景,突出表现物理知识在实际生活中的应用的命题趋势较明显,2020年高考应高度关注。

第1讲电场的力的性质1 电荷及电荷守恒定律(1)元电荷、点电荷①元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

②点电荷:当带电体本身的大小和形状对所研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。

(2)静电场①定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

②基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

(3)电荷守恒定律①内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。

②三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电。

③带电实质:物体得失电子。

④电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的导体,接触后再分开,二者带相同电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。

1.1 (2019辽宁沈阳10月模拟)M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷量1.6×10-10 C,下列判断中正确的是()。

A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦过程中电子从N转移到了MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10 CD.M在摩擦过程中失去了1.6×1010个电子【答案】C2 库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2020版高考物理一轮复习课后限时作业27电场的力的性质含解析新人教版

课后限时作业27　电场的力的性质时间：45分钟1．下列关于电场强度的说法中正确的是(　B )A ．由E ＝知，若q 减半，则该处电场强度变为原来的2倍F q B ．由E ＝k知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比Q r 2C ．由E ＝k 知，在以Q 为球心、r 为半径的球面上的各点的电场强度均相同Q r 2D ．电场中某点的电场强度的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向解析：电场中某点的场强大小与试探电荷的电荷量无关，故选项A 错误；由E ＝k 知，E Q r 2与Q 成正比，而与r 2成反比，选项B 正确；由E ＝k 知，在以Q 为球心、r 为半径的球面上Q r 2的各点的电场强度大小均相同，但是方向不同，选项C 错误；电场中某点的电场强度的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向，选项D 错误．2.如图所示为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O 点为A 、B 两点电荷连线的中点，a 、b 为A 、B 两点电荷连线的中垂线上关于O 点对称的两点，则下列说法中正确的是(　D )A ．A 、B 可能为等量异号点电荷B ．A 、B 可能为电荷量不相等的正电荷C ．a 、b 两点处无电场线，故其电场强度可能为零D ．同一试探电荷在a 、b 两点处所受的电场力大小相等，方向相反解析：根据电场线的方向及对称性可知该电场是由等量同种点电荷形成的，故A 、B 错误；a 、b 两点处虽没有画出电场线，但这两点的电场强度都不为零，C 错误；根据该电场的特点可知，同一试探电荷在a 、b 两点所受的电场力等大反向，D 正确．3.库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现是受万有引力定律的启发，实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力．如图所示为无大气层、均匀带有大量负电荷且质量分布均匀的某星球，将一个带电微粒置于距该星球表面一定高度处并将其无初速度释放，发现微粒恰好能保持静止．若给微粒一个如图所示的初速度v ，则下列说法中正确的是(　A )A ．微粒将做匀速直线运动B ．微粒将做圆周运动C ．库仑力对微粒做负功D ．万有引力对微粒做正功解析：微粒处于静止状态，受力平衡，说明库仑力和万有引力大小相等，方向相反，由于库仑力与万有引力都与距离的二次方成反比，所以微粒的高度改变对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响，微粒将做匀速直线运动，A 正确，B 错误；星球对微粒的万有引力向下，库仑力向上，微粒远离星球时，万有引力对微粒做负功，库仑力对微粒做正功，C 、D 错误．4．如图所示，光滑水平桌面上有A 、B 两个可以看作点电荷的带电小球，A 球带电荷量为＋3q ，B 球带电荷量为－q ，由静止同时释放A 、B 两球，A 球的加速度大小为B 球的两倍．若在A 、B 连线的中点固定一个带正电荷的C 球(也可看作点电荷)，再由静止同时释放A 、B 两球，两球的加速度相等，则C 球所带的电荷量为(　B )A.qB.q 328920C.qD.q 3794解析：根据题述，由静止同时释放A 、B 两球，A 球的加速度大小为B 球的两倍，可知A球的质量是B 球的，若在A 、B 连线的中点固定一个带正电荷的C 球(也可看作点电荷)，再12由静止同时释放A 、B 两球，两球的加速度相等，对A 球，由牛顿第二定律得k －k ＝3qQr 23q 22r 2ma ，对B 球，由牛顿第二定律得k ＋k ＝2ma ，联立解得Q ＝q ，选项B 正确．3q 2 2r 2qQ r 29205.如图所示，等量异种点电荷A 、B 固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB 连线的中垂线重合，C 、D 是绝缘杆上的两点，ACBD 构成一个正方形．一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C 点无初速度释放，则关于小球由C 点运动到D 点的过程，下列说法中正确的是(　A )A ．杆对小球的作用力先增大后减小B ．杆对小球的作用力先减小后增大C ．小球的速度先增大后减小D ．小球的速度先减小后增大解析：小球从C 点运动到D 点的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，杆对小球的作用力先增大后减小，故A 正确，B 错误；因直杆处于A 、B 的连线的中垂线上，所以直杆上所有点处的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，它受竖直向下的重力、水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力等于重力，小球的加速度大小始终等于重力加速度，所以小球一直在做匀加速直线运动，故C 、D 错误．6.在场强为E ＝k (k 为静电力常量)的匀强电场中，以O 点为圆心，以r 为半径作一个Q r 2圆周，在O 点固定一个带电荷量为＋Q 的点电荷，ac 、bd 为相互垂直的两条直径，其中bd 与电场线平行，如图所示．若不计试探电荷的重力，则(　B )A ．把一试探电荷＋q 放在a 点，试探电荷恰好处于平衡状态B ．把一试探电荷－q 放在b 点，试探电荷恰好处于平衡状态C ．把一试探电荷－q 放在c 点，试探电荷恰好处于平衡状态D ．把一试探电荷＋q 放在d 点，试探电荷恰好处于平衡状态解析：点电荷在a 点产生的电场强度方向水平向右，大小为E a ＝k ，与电场E 叠加后，Q r 2合场强斜向右上方，故试探电荷受力不平衡，A 错误；点电荷在b 点产生的电场强度方向竖直向下，大小为E b ＝k ，与电场E 叠加后，合场强为零，试探电荷受力平衡，B 正确；在cQ r 2点的合场强方向斜向左上方，电场强度不为零，试探电荷受力不平衡，C 错误；在d 点的合场强方向竖直向上，电场强度不为零，试探电荷受力不平衡，D 错误．7.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为m 、带电荷量为＋q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力．(1)求固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小；(2)若把O 处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下、场强为E 的匀强电场，带电小球仍从A 点由静止释放，下滑到最低点B 时，小球对环的压力为多大？解析：(1)由A 到B ，由动能定理得mgr ＝mv 2－012在B 点，对小球受力分析，由牛顿第二定律得qE －mg ＝m v 2r联立解得E ＝3mg q因为O 点固定的是点电荷－Q ，由E ＝k 可知，等势面上各处的场强大小均相等，故AB Q r 2弧中点处的电场强度为E ＝3mg q(2)设小球到达B 点时的速度为v ，由动能定理得(mg ＋qE )r ＝mv 212设在B 点处环对小球的弹力为F N ，由牛顿第二定律得F N －mg －qE ＝m v 2r联立解得小球在B 点受到环的压力为F N ＝3(mg ＋qE )由牛顿第三定律知，小球在B 点对环的压力大小为F ′N ＝F N ＝3(mg ＋qE )答案：(1)　(2)3(mg ＋qE )3mg q8．a 、b 两个带电小球的质量均为m ，所带的电荷量分别为＋3q 和－q ，两球间用一绝缘细线连接，用长度相同的另一绝缘细线将a 悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的(　D )解析：a 带正电，受到的电场力水平向左，b 带负电，受到的电场力水平向右．以整体为研究对象，整体所受的电场力大小为2qE ，方向水平向左，受力分析如图所示，则上面悬挂a 的绳子应向左偏转，设上面的绳子与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得tan α＝＝；2qE 2mg qE mg 以b 球为研究对象，设a 、b 间的绳子与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tan β＝，qE mg可得α＝β，根据几何知识可知，b 球应在悬点的正下方，故D 正确，A 、B 、C 错误．9．如图所示，两根长度相等的绝缘细线的上端都系在同一水平天花板上，另一端分别连着质量均为m 的两个带电小球P 、Q ，两小球静止时，两细线与天花板间的夹角均为θ＝30°，重力加速度为g .以下说法中正确的是(　C )A ．细线对小球的拉力大小为mg 233B ．两小球间的静电力大小为mg33C ．剪断左侧细线的瞬间，P 球的加速度大小为2gD ．当两球间的静电力瞬间消失时，Q 球的加速度大小为g3解析：对P 球受力分析，根据共点力平衡条件得，细线的拉力大小T ＝＝2mg ，mg sin30°静电力大小F ＝＝mg ，A 、B 错误；剪断左侧细线的瞬间，P 球受到的重力和静电力mgtan30°3不变，因此两力的合力与剪断细线前细线的拉力等大反向，根据牛顿第二定律得P 球的加速度大小为2g ，C 正确；当两球间的静电力消失时，Q 球开始做圆周运动，将重力沿细线方向和垂直于细线方向分解，由重力沿垂直于细线方向的分力产生加速度，根据牛顿第二定律得a ＝g ，D 错误．3210.如图，倾角为θ的绝缘斜面ABC 置于粗糙的水平地面上，一质量为m ，带电量＋q 的小物块(可看作是点电荷)恰好能在斜面上匀速下滑，若在AB 中点D 的上方与B 等高的位置固定一带电量＋Q 的点电荷，再让物块以某一速度从斜面上滑下，物块在下滑至底端的过程中，斜面保持静止不动，在物块电荷没有转移和不考虑空气阻力的情况下，关于在物块下滑过程的分析正确的是(　BD )A ．在BA 之间，物块将做加速直线运动B ．在BD 之间，物块受到的库仑力先增大后减小C ．在BA 之间，斜面对地面的压力有可能不变D ．在BA 之间，斜面受到地面的摩擦力均为零解析：开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，而库仑力对于物块是阻力，则导致其做减速运动，故A 错误；根据库仑定律，则在BD 之间，电荷间的间距先减小后增大，则物块受到的库仑力先增大后减小，故B 正确；开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的，根据牛顿第三定律，物块对斜面体的压力和物块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的，增加电场力后，小物块对斜面体的压力和摩擦力成正比例增加，物块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的，再对斜面体受力分析，受重力、物块对斜面体的压力和摩擦力、支持力，不受地面的摩擦力，否则合力不为零，从整体分析，在BA 之间，因库仑斥力，导致斜面对地面的压力增大，故C 错误，D 正确．11.水平面上的A 、B 、C 三点分别固定着电荷量均为Q 的正点电荷，将一个质量为m 的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O 点，OABC 恰好构成一个棱长为L 的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k ，重力加速度为g .若小球能静止在O 点，则小球所带的电荷量为(　C )A. B.mgL 23kQ 23mgL 29kQ C. D.6mgL 26kQ 2mgL 23kQ解析：对小球进行受力分析，小球受重力和A 、B 、C 处三个正点电荷施加的库仑力，将A 、B 、C 处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向，设α是A 、B 、C 处正点电荷对其施加的库仑力方向与竖直方向的夹角，在竖直方向，根据平衡条件得3F cos α＝mg ，根据几何关系得cos α＝，又F ＝，解得q ＝，C 正确．63kQq L 26mgL 26kQ 12.如图所示，平行板电容器的两板水平正对放置，在两板的正中心上各开一个孔，孔相对极板很小，对两板间电场分布的影响忽略不计．现给上、下两板分别充上等量的正、负电荷，上板带正电、下板带负电，使两板间形成匀强电场，电场强度大小为E ＝.一根长为L 的3mg q绝缘轻质硬杆的上、下两端分别固定一个带电金属小球A 、B ，两球大小相等，且直径小于电容器极板上的孔，A 球所带的电荷量Q A ＝－3q ，B 球所带的电荷量Q B ＝＋q ，两球质量均为m .将杆和球组成的装置移动到上极板上方且使其保持竖直，使B 球刚好位于上板小孔的中心处且球心与上极板在同一平面内，然后由静止释放．已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场，两球在运动过程中不会接触到极板且各自带的电荷量始终不变．忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响，两球可以看成质点，电容器极板厚度不计，重力加速度为g .(1)B 球刚进入两板间时，求杆和球组成的装置的加速度大小；(2)若B 球从下极板的小孔穿出后刚好能运动的距离，求电容器两极板的间距d .L 2解析：(1)B 球刚进入两板间时，以杆和球组成的装置为研究对象，有qE ＋2mg ＝2ma 1　解得a 1＝g .52(2)从装置由静止释放到A 刚进入两板间，有v ＝2a 1L 21解得v 1＝5gL从A 刚进入两板间到B 即将穿出下孔，有qE ＋2mg －3qE ＝2ma 2　v －v ＝2a 2·s221B 穿出下孔后，有2mg －3qE ＝2ma 30－v ＝2a 3·2L 2联立解得s ＝L 38所以两板间距d ＝s ＋L ＝L .118答案：(1)g (2)L 52118。

高考物理一轮课时演练：电场力的性质的描述(含答案)

课时提能演练（十八）电场力的性质的描述(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。

每小题只有一个选项正确)1.在真空中有一点电荷形成的电场中,离该点电荷距离为r0的一点,引入一电量为q的检验电荷,所受电场力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为( )A. B.C. D.【解析】选B。

根据点电荷场强公式E=可得:真空中同一点电荷产生的电场强度与场点位置r的平方成反比,则=,又E0=,所以E=,故答案为B。

2.(2018·北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动( )A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供。

(2)根据向心力的不同表达式分析电子做匀速圆周运动的加速度、周期、角速度、线速度与半径的关系。

【解析】选C。

根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即k=ma=m=mω2r=m r,可判断电子运动的半径越大,加速度越小、线速度越小、角速度越小、周期越大,故C正确。

3.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角。

关于a、b两点场强大小E a、E b的关系,以下结论正确的是( )A.E a=B.E a=E bC.E a =E bD.E a =3E b【解析】选D 。

由题图可知,r b =r a ,再由E=可得==,故D 正确。

4.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示,现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q,让小球D 带负电荷q,使四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为 ( )A.B.C.3D.【解析】选D 。