微型专题01 电场力的性质(练习题)(原卷版)
电场力的性质(原卷版)
专题练习卷---电场力的性质一、单项选择题(每小题5分,共50分)1.设某星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000 km 的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )A .向星球下落B .仍在原处悬浮C .被推向太空D .无法判断2.真空中A 、B 两个点电荷相距为L ,质量分别为m 和2m ,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A 的加速度大小是a ,经过一段时间,B 的加速度大小也是a ,那么此时A 、B 两点电荷的距离是( )A .22LB .2LC .22LD .L 3.两个相同的带异种电荷的导体小球(可视为点电荷)所带电荷量的比值为1∶3,相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为( )A .112FB .16FC .14FD .13F 4.如图所示,把电荷量为-q 的小球A 用绝缘细线悬起.若将带电荷量为+q 的带电小球B 靠近A ,当两个带电小球在同一高度且相距r 时,两小球均处于静止状态,细线与竖直方向成α角.A 、B 两球均可视为点电荷,静电力常量为k ,则小球A 的质量为( ) A.kq 2tan αgr 2B.kq 2gr 2tan αC.kq 2gr 2sin α D.kq 2gr 2cos α5.如图所示为两个等量点电荷的电场线,图中A 点和B 点、C 点和D 点皆关于两电荷连线的中点O 对称,若将一电荷放在此电场中,则以下说法正确的是( )A .电荷在O 点受力最大B .电荷沿直线由A 到B 的过程中,电场力先增大后减小C .电荷沿直线由A 到B 的过程中,电势能先增大后减小D .电荷沿直线由C 到D 的过程中,电场力先增大后减小6、如图所示,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 点处的电荷量为-q 外,其余各点处的电荷量均为+q ,则圆心O 处( )A .场强大小为kq r 2,方向沿OA 方向B .场强大小为kq r2,方向沿AO 方向C .场强大小为2kq r 2,方向沿OA 方向D .场强大小为2kq r2,方向沿AO 方向7.如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心8.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 点的电场强度大小为E a ,方向与ab 连线成60°角,b 点的电场强度大小为E b ,方向与ab 连线成30°角。
微型专题01 电场力的性质(练习题)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(解析版)
B.34kaQ2 ,沿 y 轴负向 D.54kaQ2 ,沿 y 轴负向
答案 B
解析 因正点电荷在 O 点时,G 点的场强为零,则可知两负点电荷在 G 点形成的电场的合场强与正
点电荷在 G 点产生的场强等大反向,大小为 E 负=kaQ2,方向沿 y 轴正向;若将正点电荷移到 G 点,
则正点电荷在 H 点的场强大小为 E1=k
Q 2a
= kQ ,方向沿 2 4a2
y
轴正向,因两负点电荷在
G
点的合场
强与在 H 点的合场强等大反向,则 H 点处场强大小为 E=E 负-E1=34kaQ2 ,方向沿 y 轴负向,故选 B.
9.相距为 L 的点电荷 A、B 带电荷量分别为+4q 和-q,如图 4 所示,今引入第三个点电荷 C,使三 个点电荷都处于平衡状态,则 C 的电荷量和放置的位置是( )
A.B 球和 C 球都带负电荷 B.B 球带负电荷,C 球带正电荷 C.B 球和 C 球所带电荷量不一定相等 D.B 球和 C 球所带电荷量一定相等 答案 AD 解析 由平衡条件知,A 对 B,A 对 C 都是吸引力,B、C 间为斥力,所以 B、C 球均带负电,由 A 的平衡知,B、C 对 A 的库仑力大小必相等,所以 B、C 所带电荷量相等. 14.如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如 图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
第九章 静电场及其应用 微专题 1 电场力的性质
一、单选题: 1.如图所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面 上.两个小球的半径 r≪l,k 表示静电力常量,则轻绳的张力大小为( )
A.0 B.klq22 C.2kl2q2 D.klq2 答案:B 解析:根据库仑定律得kq2。
电场的力的性质专题训练含解析
电场的力的性质专题训练(含解析)选修3-1考点16电场的力的性质两年高考真题演练1.(2015江苏单科,2)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉2.(2015广东理综,21)(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则()A.M的带电量比N的大B.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N的大D.移动过程中匀强电场对M做负功3.(2015安徽理综,20)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,带电量为Q。
不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,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.Qε0S和Q2ε0SB.Q2ε0S和Q2ε0SC.Q2ε0S和Q22ε0SD.Qε0S和Q22ε0S4.(2015山东理综,18)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。
M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k表示。
若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为()A.3kQ4a2,沿y轴正向B.3kQ4a2,沿y轴负向C.5kQ4a2,沿y轴正向D.5kQ4a2,沿y轴负向5.(2015浙江理综,20)(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。
电场的力性质练习题-含答案
OA B dN 电场力的性质 周练卷一、选择题(不定项)1.如图所示,MN 是电场中的一条电场线,一电子只在电场力作用下从a 点运动到b 点速度在不断地增大,则下列结论正确的是( )A .该电场是匀强电场B .该电场线的方向由N 指向MC .电子在a 处的加速度小于在b 处的加速度D .因为电子从a 到b 的轨迹跟MN 重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹2. 已知+π介子、-π介子都是由一个夸克(夸克u 或夸克d )和一个反夸克(反夸克u 或反夸克 +π -π u d u d 带电荷量 +e -ee 32+e 31- e 32- e 31+A. +π由u 和d 组成B. +π由d 和u 组成C. -π由u 和d 组成 D. -π由d 和u 组成3.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑 绝缘,两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置,如果将小球B 稍向左推过一些,两球重新平衡时的受力情况与原来相比 ( ) A .推力F 将增大 B .墙面对小球A 的弹力减小 C .地面对小球B 的弹力减小 D .两小球之间的距离增大4. 如图所示,原来不带电的金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是( ) A. 只有M 端验电箱张开,且M 端带正电 B. 只有N 端验电箔张开,且N 端带负电C. 两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D. 两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电5.如图所示,有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E 中,由静止开始沿天花板向左做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )A .物体一定带正电B .物体一定带负电C .物体不一定受弹力的作用D .物体一定受弹力的作用6.已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为QA 、QB ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点。
电场力的性质和电场能的性质(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)
压轴题06电场力的性质和电场能的性质考向一/选择题:电场中的一线一面一轨迹问题考向二/选择题:电场中的三类图像考向三/选择题:电场中带电体的各类运动考向一:电场中的一线一面一轨迹问题1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O 点最小,但不为零O 点为零中垂线上的电场强度O 点最大,向外逐渐减小O 点最小,向外先变大后变小关于O 点对称位置的电场强度A 与A'、B 与B'、C 与C'等大同向等大反向2.“电场线+运动轨迹”组合模型模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。
运用牛顿运动定律的知识分析:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。
若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。
3.几种典型电场的等势面电场等势面重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上电势处处为零等量同种(正)点电荷的电场两点电荷连线上,中点的电势最低;中垂线上,中点的电势最高4.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负。
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等。
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。
考向二:电场中的三类图像(一)φ-x 图像1.电场强度的大小等于φ-x 图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x 图线存在极值,其切线的斜率为零。
电场力的性质(含答案)
1专题 电场力的性质【考情分析】1.能解释静电感应现象,会利用电荷守恒定律解答有关静电问题。
2.掌握库仑定律,会利用平衡条件或牛顿第二定律解答电荷平衡或运动问题。
3.电场强度的叠加问题4.电场线的理解与应用 【重点知识梳理】知识点一、点电荷 电荷守恒定律 库仑定律 1.点电荷 元电荷(1)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响可以忽略不计时,可以将带电体视为点电荷。
点电荷是一种理想化模型。
(2)元电荷:把最小的电荷量叫做元电荷,用e 表示,e =1.60×10-19C 。
所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创生,也不能消失,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)物体的带电方式:⎭⎪⎬⎪⎫摩擦起电接触带电感应起电――→实质电子转移,电荷重新分配,遵循电荷守恒定律。
(3)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。
23.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,与它们的距离的平方成反比。
作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量。
(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
【方法技巧】应用库仑定律的三条提醒(1)作用力的方向判断根据:同性相斥,异性相吸,作用力的方向沿两电荷连线方向。
(2)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反。
(3)库仑力存在极大值,在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下,当q 1=q 2时,F 最大。
知识点二、静电场 电场强度 电场线 1.静电场(1)定义:静电场是客观存在于电荷周围的一种物质。
电场力的性质练习题(带详细答案)
电场力的性质练习题(带详细答案)命题人:审核人:物理组试做人:时间:45分钟满分:100分编号:084一、选择题1.在如图所示的四种电场中,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()A.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—2. 如图所示,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3. 如图所示,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.64. 如图所示,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 b B.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 b D.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b5. 如图所示,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6. 如图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 θqB.竖直向上,场强大小为mgqC .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 θq7. 如图1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)8. 匀强电场的电场强度E=×103V/m,要使一个电荷量为×10-15C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.×10-11 N,与场强方向成120°B.×10-11 N,与场强方向成60°C.×10-11 N,与场强方向相同D.×10-11 N,与场强方向相反-11在10的右上角9. 如图所示,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10.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()11.如图所示,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 =mgq B .E =2mgqC .E =3mgqD .无法计算12.( 2014新课标)如图,在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点,M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点,F 为MN 的中点,∠M=30°,M 、N 、P 、F 四点的电势分别用M ϕ、N ϕ、P ϕ、F ϕ表示。
高考物理二轮复习专题训练:电场力的性质(含答案详解)
电场力的性质 ( 附参照答案 )1.真空中, A 、 B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r ,则 A 、 B 两点的电场强度大小之比为 ()A .3∶ 1B .1∶ 3C .9∶ 1D .1∶ 92.如图 1 所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连结,静止在圆滑的绝缘水平面上。
两个小球的半径 r ? l 。
k 表示静电力常量。
则轻绳的张力大小为()图 1kq 2A .0B. l 2kq2kqC .2 l 2D. l 23. A 、 、 C 三点在同向来线上,∶ =1∶2,B 点位于 、C 之间,在 B 处固定一电BAB BC A 荷量为 Q 的点电荷。
当在 A 处放一电荷量为+ q 的点电荷时,它所遇到的电场力为 F ;移去 A处电荷,在C 处放电荷量为- 2 的点电荷,其所受电场力为()qFFA .- 2 B. 2 C .- FD .F4.以下图,三个点电荷 q 1、 q 2 、 q 3 固定在同向来线上, q 2 与 q 3的距离为 q 1 与 q 2 距离的 2 倍,每个电荷所受静电力的协力均为零,由此能够判断,三个电荷的电荷量之比q 1 q 2 q 3 等于 ()A .( - 9) :4: ( - 36)B .9: 4: 36C .( - 3) :2: 6D .3: 2: 6分析:因为三个点电荷所受静电力协力为零,明显三个点电荷均为同种电荷是不行能的,故 B 和 D 错误.若 q 1 为负电荷, q 2、q 3 为正电荷, 则 q 1 所受协力方向向右而不为零, 故C 错误 .所以,只有 A 切合要求,又由库仑定律,对q 1q 2 q 1q 3 q 1 有: k2 = k 9 2 ,所以 q 3= 9q 2,同理可得 q 3=rr94q 1, q 1= 4q 2.答案: A5. 两个同样的金属小球,带电量之比为1∶ 7,相距为 r(r 远大于小球半径 ) ,二者互相接触后再放回本来的地点上,则它们间的库仑力可能为本来的 ( )A.4B.3C.9 D.167 7776. 以下图, 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、 符号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 点的场强盛小变成E 2,E 1 与 E 2 之比为 ( )A.1∶2B.2∶1C.2∶ 3D.4∶ 37.如图 7 所示,把一个带电小球A 固定在圆滑水平的绝缘桌面上,在桌面的另一处搁置带电小球 B 。
高考物理知识体系总论:电场力的性质作业(答案+解析)
电场力的性质作业题作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)四星☆☆☆☆(中等题目)五星☆☆☆☆☆(较难题目)本套作业题目1-10题为三星,11-16为四星,17-18为五星。
1.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是()☆☆☆A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同答案解析:两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A错。
由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B错C对。
由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对。
2.对物体带电现象的叙述,正确的是()☆☆☆A.不带电的物体一定没有电荷B.带电物体一定具有多余的电子C.一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒D.摩擦起电实际上是电荷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物体的另一部分的过程答案解析:不带电的物体内部正电荷的电量和负电荷的电量相等,体现出电中性,故A错误;物体带电可能有多余的正电荷,也有可能有多余的负电荷,故B错误;导体棒上面的电荷通过潮湿的空气发生了转移,电荷仍然守恒,故C错误;物体带电的本质都是电荷的转移,故D正确。
3.下列叙述正确的是()☆☆☆A.摩擦起电是电荷的转移过程,感应起电是创造电荷的过程B.原来不带电的物体接触其它带电体而带电是电荷的转移过程C.玻璃棒无论和什么物体(玻璃除外)摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭答案解析:无论哪种带电方式,其实质都是电荷的转移的过程,故A错误B正确;要看和玻璃棒摩擦的物质与玻璃棒相比较谁更容易失去电子,故C错误;电子湮灭不是电子消失,而是正电荷结合等量负电荷后整体不再显示电性,故D 错误。
电场力的性质 电场线 电场强度 含答案
电场力的性质1典型题点击1.关于电场,下列叙述正确的是( )A .以点电荷为圆心,半径为r 的球面上,各点的场强都相同B .正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大C .在电场中某点放入试探电荷q ,该点的场强为E =qF ,取走q 后,该点场强不为零D .电荷所受电场力很大,该点电场强度一定很大 2.下列关于电场强度的说法中,正确的是( ) A .公式E =qF 只适用于真空中点电荷产生的电场B .由公式E =qF 可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C .在公式F =k 221rQ Q 中,k22rQ 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;k21r Q 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处的场强大小 D .由公式E =2r kQ 可知,在离点电荷非常靠近的地方 (r →0),电场强度E 可达无穷大3.在静电场中,下列说法中正确的是( )A .闭合的电场线是不存在的。
B .负电荷在电场力作用下一定沿电场线运动。
C .正电荷由静止释放,只受电场力作用时将沿电场线运动。
D .同一电荷在电场线较密的区域受的电场力较大。
一.选择题1.在静电场中A .电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C .电场强度的方向总是跟等势面垂直D .沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的 2.把质量为m 的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是( ) A .点电荷的轨迹一定和电场线重合B .点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C .点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D .点电荷将沿电场线切线方向抛出,做抛物线运动3.在真空中有一点电荷形成的电场中,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 .qF B .220qrFr C .qrFr 0 D .qF rr 04.一个电子在静电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内( ) A .电子的速率可能增大 B .电子的速率可能不变 C .电子的速率可能减小 D .电子一定作匀速运动5.如图30-A-1所示,固定的等量异种电荷连线的中垂线为MN ,P 、Q 是MN 上两点,,则( ) A .Q 点电场强度大于P 点电场强度 B .P 、Q 两点场强方向相同 C .P 点电势比Q 点电势低 D .P 、Q 两点电势相等6.两个固定的异种电荷,电量一定,但大小不等,用E 1、E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E 1=E 2的点( )A .有三个,其中两处合场强为零B .有三个,其中一处合场强为零C .有二个,其中一处合场强为零D .有一个,该处合场强不为零7.在一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷所受电场力跟其电量的函数关系图象,如图30-A-2所示下列叙述正确的是( )A .这个电场是匀强电场B .四点场强大小关系是E d >E a >E b >E cC .四点场强大小关系是E a >E b >E d >E cD .无法确定四个点的场强大关系 二.填空题8.真空中的两个点电荷A 、B 相距20cm ,A 带正电Q A = 4×10-10C 。
电场力的性质习题含有答案
电场的力的性质练学案一、选择题1.下列关于点电荷的说法正确的是( ) A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.由公式122q q F kr =可以知,r →0时,F →∞ D.当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷 2、关于电场强度,下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心,r 为半径的球面上,各点的场强相同B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C.在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度为FE q=,取走q 后,该点的场强不为零 D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大3.下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系的说法正确的是( ) A.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合B .带电粒子只在电场力的作用下,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合 C.带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合 D.电场线上某点的切线方向与该处的电荷的受力方向相同4、如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某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,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可做出的正确判断是( ).带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向 C.带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大 D.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 5.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的v-t 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( )6、在真空中有两个点电荷,它们之间的作用力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大一倍,则它们之间的静电力大小变为( )A.FB. F/2C. F/4D. F/6 7. 真空中有两个点电荷Q 1和Q 2,它们之间的静电力为F ,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F ( )A .使Q 1的电量变为原来的2倍,Q 2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变为原来的2倍B .使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍C .使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍D .保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的32倍 8、A 、B 两个大小相同的金属小球,A 带有6Q 正电荷,B 带有3Q 负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F .另有一大小与A 、B 相同的带电小球C ,若让C 先与A 接触,再与B 接触,A 、B 间静电力的大小变为3F ,则C 的带电情况可能是 ( )A .带18Q 正电荷B .带12Q 正电荷C .带36Q 负电荷D .带24Q 负电荷9、在一个真空点电荷电场中,离该点电荷为r 0的一点,引入电量为q 的试探电荷,所受到的电场力为F ,则离该点电荷为r 处的场强的大小为 [ ]q F A 、 220qrFr B 、 qr Fr 0C 、 rr q FD 0、10、相距为a 的A 、B 两点分别带有等量异种电荷 Q 、-Q ,在A 、B 连线中点处的电场强度为A .零B .2a kQ ,且指向-QC .22a kQ ,且指向-QD .28a kQ ,且指向-Q11.电场强度E 的定义式为E=F /q ,根据此式,下列说法中正确的是①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量,F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量,F 是放在电场中的点电荷受到的电场力,E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =kq 1q 2/r 2中,可以把kq 2/r 2看作是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,也可以把kq 1/r 2看作是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小A .只有①②B .只有①③C .只有②④D .只有③④12.一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F ,以及这点的电场强度为E ,图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是13.处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是14.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由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A.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15.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小16.如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)A.2 m/s B.3 m/s C.22m/s D.23m/s17.带负电的两个点电荷A、B固定在相距10 cm的地方,如果将第三个点电荷C放在AB连线间距A 为2 cm的地方,C恰好静止不动,则A、B两个点电荷的电荷量之比为_______.AB之间距A为2 cm处的电场强度E=_______.18.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103 N/C,在电场内作一半径为10 cm的圆,圆周上取A、B两点,如图所示,连线AO沿E方向,BO⊥AO,另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的正电荷,则A 处的场强大小为______;B处的场强大小和方向为_______.19.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,两小球用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,则细绳对悬点O的作用力大小为_______.20.长为L 的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q ,质量为m 的带电粒子,以初速度v 0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,如图所示,则:(1)粒子末速度的大小为_______;(2)匀强电场的场强为_______;(3)两板间的距离d 为_______.21、如图所示,一个质量为30g 带电量-⨯-17108.C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知: ①匀强电场方向怎样?②电场强度大小为多少?(g 取10m/s 2)22.如图所示,在正点电荷Q 的电场中,A 点处的电场强度为81 N/C ,C 点处的电场强度为16 N/C ,B 点是在A 、C 连线上距离A 点为五分之一AC 长度处,且A 、B 、C 在一条直线上,则B 点处的电场强度为多大?23.在一高为h 的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q 、质量为m 的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s ,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E ,且qE = 2 mg ,如图所示,求:(1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度.25.如图所示,质量为m 的小球穿在绝缘细杆上,细杆的倾角为α,小球带正电,电荷量为q.在杆上B 点处固定一个电荷量为Q 的正电荷.将由距B 竖直高度为H 处无初速释放,小球下滑过程中电荷量不变.不计与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中.已知静电力常量k 和重力加速度g.求:(1)球刚释放时的加速度是多大?(2)当球的动能最大时,球与B 点的距离.参考答案1.C 2.D 3.D4.B 根据电场线分布和平衡条件判断. 5.BC6.C 利用等效场处理. 7.D8.D 依题意做出带正电小球A 的受力图,电场力最小时,电场力方向应与绝缘细线垂直,qE =mg sin30°,从而得出结论.9.1∶16;010.0;92×103 N/C ;方向与E 成45°角斜向右下方11.2mg+Eq 先以两球整体作为研究对象,根据平衡条件求出悬线O 对整体的拉力,再由牛顿第三定律即可求出细线对O 点的拉力大小.12.(1)332v 0 (2)gLmv 3320 (3)63L13.约为52 N/C14.(1)小球在桌面上做匀加速运动,t 1=gsqE smd s ==22,小球在竖直方向做自由落体运动,t 2=g h 2,小球从静止出发到落地所经过的时间:t =t 1+t 2=gh g s 2+. (2)小球落地时v y =gt 2=gh 2,v x =at =mqE·t =2g t =2gh gs 22+.落地速度v =sh g gh gs v v y x 281042++=+.15.623R 将电场和重力场等效为一个新的重力场,小球刚好沿圆轨道做圆周运动可视为小球到达等效重力场“最高点”时刚好由等效重力提供向心力.求出等效重力加速度g ′及其方向角,再对全过程运用动能定理即可求解.。
电场的力学性质测试题
电场的力学性质测试题1. 电场的定义电场是指某个空间区域内由带电粒子或物体所产生的物理场。
在电场中,一种力可以作用于带电粒子,这种力称为电场力。
2. 电场的性质2.1 电场的方向:- 电场力的方向由正电荷指向负电荷;- 若测试电荷为正,则电场力方向与电场方向相同;- 若测试电荷为负,则电场力方向与电场方向相反。
2.2 电场的强度:- 电场强度表示单位正电荷所受的电场力大小;- 电场强度的量纲为 N/C(牛/库仑);- 电场强度的大小与测试电荷无关,只与电场源的性质和位置有关;- 电场强度的公式:E = F/q,其中E为电场强度,F为电场力,q为测试电荷的大小。
2.3 电场的叠加原理:若一个空间中存在多个电荷,其产生的电场会叠加。
电场叠加原理可用以下公式表示:E_total = E1 + E2 + E3 + ... + En,其中E_total表示总电场强度,E1、E2、E3...表示各个电荷产生的电场强度。
3. 电场的公式与计算3.1 点电荷产生的电场:- 对于点电荷Q,其产生的电场强度E与距离r成反比,公式为E = kQ/r^2;- 其中k为电场常量,通常取k = 9 × 10^9 N·m^2/C^2。
3.2 均匀带电球壳的电场:- 在带电球壳表面以内,电场强度大小与距离球心的距离无关,公式为E = kQ/R^2;- 在带电球壳表面以外,电场强度大小与距离球心的距离成反比,公式同点电荷产生的电场强度公式。
4. 电场的力学性质测试题请回答以下问题:4.1 两个等量正电荷相距一定距离,它们所受的电场力是否相同?4.2 在电场中,空间中的一个点是否可以同时受到两个不同电荷的电场作用?4.3 两个带电粒子在电场中的作用力的大小是否相等?4.4 如果带电粒子的电荷增加,其在电场中受到的力是否增大?4.5 如果电场强度增大,带电粒子所受到的力是否增大?答案:4.1 是。
两个等量正电荷相距一定距离时,它们所受的电场力相同,且方向相反。
高中物理【电场力的性质】典型题(带解析)
高中物理【电场力的性质】典型题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 =Fq 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.2.两个分别带有电荷量-Q 和+5Q 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 .5F16B .F 5C .4F 5D .16F5解析:选D .两球相距r 时,根据库仑定律F =k Q ·5Qr 2,两球接触后,带电荷量均为2Q ,则F ′=k 2Q ·2Q ⎝⎛⎭⎫r 22,由以上两式可解得F ′=16F5,选项D 正确. 3.(多选)如图所示,点电荷Q 固定,虚线是带电荷量为q 的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a 、b 是轨迹上的两个点,b 离Q 较近.下列说法正确的是( )A .Q 一定是带正电荷,q 一定是带负电荷B .不管Q 带什么性质的电荷,a 点的场强一定比b 点的小C .微粒通过a 、b 两点时,加速度方向都是指向QD .微粒在a 、b 两点时的场强方向为切线方向解析:选BC .由运动轨迹可知两电荷带异种电荷,但不能确定哪个带正电荷,哪个带负电荷,故选项A 错误;由E =k Qr 2可知a 点的场强一定比b 点的小,故选项B 正确;由于是吸引力,所以微粒通过a 、b 两点时,加速度方向都是指向Q ,由于微粒的重力不计,故场强方向也都是指向或背离Q ,故选项C 正确,D 错误.4.下列选项中的各14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14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,根据对称性和矢量叠加,D 项O 点的场强为零,C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场,大小与A 项的相等,B 项正、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2倍,也是A 、C 项场强的2倍,因此B 项正确.5. (多选)如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球,带电荷量分别为-q 、Q 、-q 、Q .四个小球构成一个菱形,-q 、-q 的连线与-q 、Q 的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态,则正确的关系式可能是( )A .cos 3α=q 8QB .cos 3α=q 2Q 2C .sin 3α=Q 8q D .sin 3α=Q 2q 2解析:选AC .设菱形边长为a ,则两个Q 之间距离为2a sin α,则两个-q 之间距离为2a cos α.选取-q 作为研究对象,由库仑定律和平衡条件得2k Qq a 2cos α=k q 2(2a cos α)2,解得cos 3α=q 8Q ,故A 正确,B 错误;选取Q 作为研究对象,由库仑定律和平衡条件得2k Qqa2sin α=k Q 2(2a sin α)2,解得sin 3α=Q 8q,故C 正确,D 错误. 6.空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为t2.重力加速度为g ,求:(1)电场强度的大小; (2)B 运动到P 点时的动能.解析:(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg +qE =ma ①12a ⎝⎛⎭⎫t 22=12gt 2② 解得E =3mgq.③(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有E k -12m v 21=mgh +qEh ④且有v 1t2=v 0t ⑤h =12gt 2⑥联立③④⑤⑥式得E k =2m (v 20+g 2t 2).⑦答案:(1)3mg q(2)2m (v 20+g 2t 2) 7.如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a ,水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为+q 的小球,顶点P 处有一个质量为m 的带电小球,在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态.若将P 处小球的电荷量减半,同时加竖直方向的电场强度为E 的匀强电场,此时P 处小球仍能保持静止.重力加速度为g ,静电力常量为k ,则所加匀强电场的电场强度大小为( )A .mg 2qB .mg 4q C .2kq a 2D .22kqa 2解析:选D .设P 处的带电小球电荷量为Q ,根据库仑定律可知,则P 点小球受到各个顶点电荷的库仑力大小为:F =kqQa 2;根据几何关系,可知正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45°;再由力的分解法则,有:4×kqQ a 2×22=mg ;若将P 处小球的电荷量减半,则四个顶点的电荷对P 处小球的库仑力合力为:F ′=2kqQa 2;当外加匀强电场后,再次平衡,则有:2kqQ a 2+Q 2E =mg ;解得:E =22kq a2或E =mgQ ,故D 正确. 8.如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z <0的空间,z >0的空间为真空.将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z =h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z =h2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A .k 4q h 2B .k 4q 9h 2C .k 32q 9h2D .k 40q 9h2解析:选D .该电场可等效为分别在z 轴h 处与-h 处的等量异种电荷产生的电场,如图所示,则在z =h 2处的场强大小E =k q ⎝⎛⎭⎫h 22+k q ⎝⎛⎭⎫3h 22=k 40q9h 2,故D 正确.9.对于真空中电荷量为q 的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r 位置的电势为φ=kqr(k 为静电力常量),如图所示,两电荷量大小均为Q 的异号点电荷相距为d ,现将一质子(电荷量为e )从两电荷连线上的A 点沿以负电荷为圆心、半径为R 的半圆形轨迹ABC 移到C 点,在质子从A 到C 的过程中,系统电势能的变化情况为( )A .减少2kQeRd 2-R 2 B .增加2kQeRd 2+R 2 C .减少2kQed 2-R 2D .增加2kQed 2+R 2解析:选A .A 、C 两点关于-Q 对称,故-Q 对质子不做功,质子由A 到C 只有+Q 做正功,电势能减小,ΔE p =e ·kQd -R -e ·kQ d +R =2kQeR d 2-R 2,A 正确. 10.如图所示,正方形线框由边长为L 的粗细均匀的绝缘棒组成,O 是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A 处取下足够短的带电荷量为q 的一小段,将其沿OA 连线延长线向上移动L2的距离到B 点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则此时O 点的电场强度大小为(k 为静电力常量)( )A .k q L 2B .k 3q 2L 2C .k 3q L2D .k 5q L2解析:选C .设想将线框分为n 个小段,每一小段都可以看成点电荷,由对称性可知,线框上的电荷在O 点产生的场强等效为与A 点对称的电荷量为q 的电荷在O 点产生的场强,故E 1=kq ⎝⎛⎭⎫L 22=4kq L 2,B 点的电荷在O 点产生的场强为E 2=kq L 2,由场强的叠加可知E =E 1-E 2=3kqL2,C 正确. 11. (多选)如图所示,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA =OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点.静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d2,可采用以下哪些方法( )A .将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍C .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解析:选BD .如图所示,B 受重力、绳子的拉力及库仑力;将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反;由几何关系可知,m B g L =F d ,而库仑力F =kQ A Q B d 2;即m B gL =kQ A Q Bd 2d =k Q A Q B d 3,即m B gd 3=kQ A Q B L . 要使d 变为d 2,可以使B 球质量增大到原来的8倍而保证上式成立,故A 错误,B 正确;或将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时小球B 的质量增加到原来的2倍,也可保证等式成立,故C 错误,D 正确.12.如图所示,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:(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 q2L2①代入数据得F=9.0×10-3 N.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E1=k qL2③A、B两点处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E=2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E≈7.8×103 N/C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。
电场专题训练01-电场力的性质
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解析:C 二、多项选择题 10.一个带正电的粒子,在 xOy 平面内以速度 v0 从 O 点进入一个匀强电场,重力不计。粒子只在电场力 作用下继续在 xOy 平面内沿图中虚线轨迹运动到 A 点,且在 A 点时的速度方向与 y 轴平行,则电场强度的 方向可能是( ) A.介于 x 轴负方向与 y 轴正方向之间 B.沿 x 轴负方向 C.沿 y 轴正方向 D.垂直于 xOy 平面向里 解析:选 AB 在 O 点粒子速度有水平向右的分量,而到 A 点时水平分量变为零, 说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量,又因为粒子带正电,故 A、B 正确。 11.用金属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 0.5cm 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、下都感应出异号电荷 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 解析:选 ABC 摩擦使笔套带电,笔套靠近圆环时,由于静电感应圆环上、下都感应出异号电荷,圆环被 吸引到笔套的过程中,是由于圆环所受静电力的合力大于圆环的重力,选项 ABC 正确;笔套碰到圆环后, 笔套所带的电荷部分转移到金属圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项 D 错误。 12.如图所示,电荷量为 Q1、Q2 的两个正点电荷分别置于 A 点和 B 点,两点相距 L。在以 L 为直径的光 滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小球+q(视为点电荷),在 P 点平衡,PA 与 AB 的夹角为α。不计小球的重 力,则( ) Q Q2 2 A.tan3α= B.tan α= Q1 Q1 C.O 点场强不为零 D.Q1<Q2 解析:选 AC F 2= k qQ2 Lsin α 对带电小球+q 受力分析,画出带电小球+q 受力图,根据库仑定律,F1=k
电场力的性质专题训练
电场力的性质专题训练一、单选题1、如图,A、B两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于O点,A球固定,B球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角,若其中一个小球由于漏电,电荷量缓慢减小,则关于A、B两球的间距和库仑力大小的变化,下列说法中正确的是()A.间距变小,库仑力变大 B.间距变小,库仑力变小C.间距变小,库仑力不变 D.间距不变,库仑力减小2、如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m,带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C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。
则放于圆心处的点电荷在C点产生的场强大小为A、B、C、D、二、多选题3、如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有A、B两点. 其中A点的场强大小为EA,方向与AB连线成90°角,B点的场强大小为EB,方向与AB连线成150°角. 则关于A、B两点电势高低及场强大小的关系正确的是A.B.C.D.4、如图所示,光滑绝缘、互相垂直的固定墙壁PO、OQ竖立在光滑水平绝缘地面上,地面上方有一平行地面的匀强电场E,场强方向水平向左且垂直于墙壁PO,质量相同且带同种正电荷的A、B两小球(可视为质点)放置在光滑水平绝缘地面上,当A球在平行于墙壁PO的水平推力F作用下,A、B两小球均紧靠墙壁而处于静止状态,这时两球之间的距离为L. 若使小球A在水平推力T的作用下沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后,小球A与B重新处于静止状态,则与原来比较(两小球所带电荷量保持不变)A.A球对B球作用的静电力增大B.A球对B球作用的静电力减小C.墙壁PO对A球的弹力不变D.两球之间的距离减小,力F增大5、一带电粒子射入一个固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中实线所示.图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面.不计重力,可以判断()A.粒子一直受到静电引力作用B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能C.粒子在b点的速度大小一定大于在a点的速度大小D.粒子在b点和c点的速度大小一定相等6、如图所示,匀强电场的场强大小为E,方向与水平面夹角为θ(θ≠ 45°),场中有一质量为m、电荷量为q的带电小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好水平。
物理一轮:电场力的性质(含答案)
电场力的性质练习题1.在点电荷Q 形成的电场中的某点P ,放一电荷量为q 的检验电荷,q 受到的电场力为F .如果将q 移走,那么P 点的电场强度大小为( ) A.F q B.FQC .qFD .0 2.如图1所示,在x 轴坐标为+1的点上固定一个电荷量为4Q 的正点电荷,坐标原点O处固定一个电荷量为Q 的负点电荷,那么在x 坐标轴上,电场强度方向沿x 轴负方向的点所在区域应是( )图1A .(0,1)B .(-1,0)C .(-∞,-1)D .(1,+∞)3.如图2所示,为某一点电荷所形成电场中的一簇电场线,a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场后的运动轨迹,其中b 虚线为一圆弧,AB 的长度等于BC 的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是( )图2A .a 一定是正粒子的运动轨迹,b 和c 一定是负粒子的运动轨迹B .由于AB 的长度等于BC 的长度,故U AB =U BCC .a 虚线对应的粒子的加速度越来越小,c 虚线对应的粒子的加速度越来越大,b 虚线对应的粒子的加速度大小不变D .b 虚线对应的粒子的质量大于c 虚线对应的粒子的质量4.在如图3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3A.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5.如图4所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E0.现改变a处点电荷的位置,使O点的电场强度改变,下列叙述正确的是()图4A.移至c处,O处的电场强度大小不变,方向沿OeB.移到b处,O处的电场强度大小减半,方向沿OdC.移至e处,O处的电场强度大小减半,方向沿OcD.移至f处,O处的电场强度大小不变,方向沿Oe6.如图5所示,质量为m的带负电的小物块置于倾角为37°的绝缘光滑斜面上,当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时,小物块恰好静止在斜面上.现将电场方向突然改为水平向右,而场强大小不变,则()图5A.小物块仍静止B.小物块将沿斜面加速上滑C.小物块将沿斜面加速下滑D.小物块将脱离斜面运动7.两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是()8.如图6所示,真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m .在A 点放一个带正电的试探电荷,在B 点放一个带负电的试探电荷,A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同,电场力的大小F 跟试探电荷电荷量q 的关系分别如图中直线a 、b 所示.下列说法正确的是( )图6A .B 点的电场强度的大小为0.25 N/C B .A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向 C .点电荷Q 是正电荷D .点电荷Q 的位置坐标为0.3 m9.如图7所示,A 、B 、C 三个小球(可视为质点)的质量分别为m 、2m 、3m ,B 小球带负电,电荷量为q ,A 、C 两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O 点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E .则以下说法正确的是( )图7A .静止时,A 、B 两小球间细线的拉力为5mg +qE B .静止时,A 、B 两小球间细线的拉力为5mg -qEC .剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为13qED .剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为16qE10.如图8所示,M 、N 是两块竖直放置的带电平行板,板内有水平向左的匀强电场,PQ是光滑绝缘的水平滑槽,滑槽从N 板中间穿入电场.a 、b 为两个带等量正电荷的相同小球,两球之间用绝缘水平轻杆固连,轻杆长为两板间距的13,杆长远大于球的半径,开始时从外面用绝缘轻绳拉着b 球使a 球靠近M 板但不接触.现对轻绳施以沿杆方向的水平恒力拉着b 球和a 球由静止向右运动,当b 球刚从小孔离开电场时,撤去拉力,之后a 球也恰好能离开电场.求运动过程中b 球离开电场前和离开电场后(a 球还在电场中)轻杆中的弹力之比.不计两球间库仑力,球可视为点电荷.图811.两个带电小球A 和B ,质量分别为m 1、m 2,带有同种电荷,带电荷量分别为q 1、q 2.A 、B 两球均放在光滑绝缘的水平板上,A 球固定,B 球被质量为m 3的绝缘挡板P 挡住静止,A 、B 两球相距为d ,如图9所示.某时刻起挡板P 在向右的水平力F 作用下开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为a ,经过一段时间带电小球B 与挡板P 分离,在此过程中力F 对挡板做功W .求:图9(1)力F 的最大值和最小值; (2)带电小球B 与挡板分离时的速度.电场力的性质答案1.在点电荷Q 形成的电场中的某点P ,放一电荷量为q 的检验电荷,q 受到的电场力为F .如果将q 移走,那么P 点的电场强度大小为( ) A.F q B.FQ C .qF D .0 答案 A解析 电场中的电场强度是由电场本身决定的,与有无检验电荷无关,因此E =F q 不变,选项A 正确.2.如图1所示,在x 轴坐标为+1的点上固定一个电荷量为4Q 的正点电荷,坐标原点O处固定一个电荷量为Q 的负点电荷,那么在x 坐标轴上,电场强度方向沿x 轴负方向的点所在区域应是( )图1A .(0,1)B .(-1,0)C .(-∞,-1)D .(1,+∞) 答案 AC解析 在区域(0,1)中4Q 和-Q 的电场的电场强度方向都向左,合场强仍向左,A 对;设在-Q 左侧距-Q 为x 处场强为零,由k Q x 2=k 4Q(1+x )2得x =1,所以区域(-∞,-1)内合场强向左,C 对.3.如图2所示,为某一点电荷所形成电场中的一簇电场线,a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场后的运动轨迹,其中b 虚线为一圆弧,AB 的长度等于BC 的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是( )图2A .a 一定是正粒子的运动轨迹,b 和c 一定是负粒子的运动轨迹B .由于AB 的长度等于BC 的长度,故U AB =U BCC .a 虚线对应的粒子的加速度越来越小,c 虚线对应的粒子的加速度越来越大,b 虚线对应的粒子的加速度大小不变D .b 虚线对应的粒子的质量大于c 虚线对应的粒子的质量 答案 CD解析 由于电场线没有明确方向,因此无法确定三个带电粒子的电性;由于该电场不是匀强电场,虽然AB 的长度等于BC 的长度,但AB 段与BC 段对应的电场强度的变化量不等,由点电荷电场等差等势面的分布特点,不难判断U AB <U BC ;根据电场线的疏密程度可知,a 虚线对应的粒子的加速度越来越小,c 虚线对应的粒子的加速度越来越大,b 虚线对应的粒子的加速度大小不变,故C 选项正确;由于b 虚线对应的带电粒子所做的运动为匀速圆周运动,而c 虚线对应的粒子在不断地向场源电荷运动,b 虚线对应的带电粒子Eq =m b v 2r ,而c 虚线对应的带电粒子满足关系式Eq >m c v 2r ,即m b >m c ,故D选项正确.4.在如图3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3A .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 答案 C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,选项A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a 、b 两点的场强大小相等、方向相同,选项B 错误;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,场强大小相同,方向相反,选项C 正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,选项D 错误.5.如图4所示,以O 为圆心的圆周上有六个等分点a 、b 、c 、d 、e 、f .等量正、负点电荷分别放置在a 、d 两处时,在圆心O 处产生的电场强度大小为E 0.现改变a 处点电荷的位置,使O 点的电场强度改变,下列叙述正确的是( )图4A .移至c 处,O 处的电场强度大小不变,方向沿OeB .移到b 处,O 处的电场强度大小减半,方向沿OdC .移至e 处,O 处的电场强度大小减半,方向沿OcD .移至f 处,O 处的电场强度大小不变,方向沿Oe 答案 C解析 设正、负点电荷各自在圆心处产生的场强大小为E ,当两电荷分别在a 、d 两点时场强叠加,大小为E 0=2E ;a 处点电荷移至c 处,由平行四边形定则可求合场强大小为E 1=E =12E 0,方向沿Oe ,A 错误;a 处点电荷移至b 处,由平行四边形定则可求合场强大小为E 2=3E =32E 0,方向沿∠eOd 的角平分线,B 错误;a 处点电荷移至e 处,由平行四边形定则可求合场强大小为E 3=E =12E 0,方向沿Oc ,C 正确;a 处点电荷移至f 处,由平行四边形定则可求合场强大小为E 4=3E =32E 0,方向沿∠cOd 的角平分线,D 错误.6.如图5所示,质量为m 的带负电的小物块置于倾角为37°的绝缘光滑斜面上,当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时,小物块恰好静止在斜面上.现将电场方向突然改为水平向右,而场强大小不变,则( )图5A .小物块仍静止B .小物块将沿斜面加速上滑C .小物块将沿斜面加速下滑D .小物块将脱离斜面运动 答案 C解析 小物块恰好静止时电场力等于重力,即F电=mg .当把电场方向突然改为水平向右时小物块受到的电场力方向变为水平向左,把电场力和重力分解到沿斜面和垂直斜面的两个方向上:在垂直斜面方向上有F 电sin 37°+F N =mg cos 37°,在沿斜面方向上有 F 电cos 37°+mg sin 37°=ma ,故小物块将沿斜面加速下滑.7.两带电荷量分别为q 和-q 的点电荷放在x 轴上,相距为L ,能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的图是( )答案 A解析 越靠近两电荷的地方场强越大,两等量异种点电荷连线的中点处场强最小,但不是零,B 、D 错;两电荷的电荷量大小相等,场强大小关于中点对称分布,C 错,应选A.8.如图6所示,真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m .在A 点放一个带正电的试探电荷,在B 点放一个带负电的试探电荷,A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同,电场力的大小F 跟试探电荷电荷量q 的关系分别如图中直线a 、b 所示.下列说法正确的是( )图6A .B 点的电场强度的大小为0.25 N/C B .A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向 C .点电荷Q 是正电荷D .点电荷Q 的位置坐标为0.3 m 答案 D解析 由两试探电荷受力情况可知,点电荷Q 为负电荷,且放置于A 、B 两点之间某位置,故选项B 、C 均错误;设Q 与A 点之间的距离为l ,则点电荷在A 点产生的场强E A =k Q l 2=F a q a =4×10-41×10-9 N/C =4×105 N/C ,同理可得,点电荷在B 点产生的场强为E B =k Q (0.5-l )2=F b q b =1×10-44×10-9 N/C =0.25×105 N/C ,解得l =0.1 m ,所以点电荷Q 的位置坐标为x Q =x A +l =0.2 m +0.1 m =0.3 m ,故选项A 错误,选项D 正确.9.如图7所示,A 、B 、C 三个小球(可视为质点)的质量分别为m 、2m 、3m ,B 小球带负电,电荷量为q ,A 、C 两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O 点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E .则以下说法正确的是( )图7A .静止时,A 、B 两小球间细线的拉力为5mg +qE B .静止时,A 、B 两小球间细线的拉力为5mg -qEC .剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为13qED .剪断O 点与A 小球间细线瞬间,A 、B 两小球间细线的拉力为16qE答案 AC解析 本题考查力的瞬时作用效果和电场力的问题.静止时由受力分析可知A 、B 两小球间细线的拉力为F =5mg +qE ,故A 正确,B 错误;O 点与A 小球间细线剪断的瞬间,由于B 小球受到向下的电场力,故A 、B 两小球的加速度大于C 小球的加速度,B 、C 两小球间细线将处于松驰状态,故以A 、B 两小球为研究对象有:3mg +qE =3ma ,以A 小球为研究对象有:mg +F ′=ma ,解得:F ′=13qE ,故C 正确,D 错误.10.如图8所示,M 、N 是两块竖直放置的带电平行板,板内有水平向左的匀强电场,PQ是光滑绝缘的水平滑槽,滑槽从N 板中间穿入电场.a 、b 为两个带等量正电荷的相同小球,两球之间用绝缘水平轻杆固连,轻杆长为两板间距的13,杆长远大于球的半径,开始时从外面用绝缘轻绳拉着b 球使a 球靠近M 板但不接触.现对轻绳施以沿杆方向的水平恒力拉着b 球和a 球由静止向右运动,当b 球刚从小孔离开电场时,撤去拉力,之后a 球也恰好能离开电场.求运动过程中b 球离开电场前和离开电场后(a 球还在电场中)轻杆中的弹力之比.不计两球间库仑力,球可视为点电荷.图8答案 52解析 设轻杆长为l ,两球质量各为m ,所受电场力均为F ,b 球刚离开电场时速度为v ,两球加速时加速度大小为a 1,减速时加速度大小为a 2,b 球离开电场前杆弹力大小为F 1,离开电场后弹力大小为F 2. 对a 球:F 1-F =ma 1① 对b 球:F 2=ma 2② 对整体:F =2ma 2③ 加速过程:v 2=2a 1·2l ④ 减速过程:v 2=2a 2l ⑤ 联立以上各式,解得:F 1F 2=52.11.两个带电小球A 和B ,质量分别为m 1、m 2,带有同种电荷,带电荷量分别为q 1、q 2.A 、B 两球均放在光滑绝缘的水平板上,A 球固定,B 球被质量为m 3的绝缘挡板P 挡住静止,A 、B 两球相距为d ,如图9所示.某时刻起挡板P 在向右的水平力F 作用下开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为a ,经过一段时间带电小球B 与挡板P 分离,在此过程中力F 对挡板做功W .求:图9(1)力F 的最大值和最小值; (2)带电小球B 与挡板分离时的速度. 答案 (1)m 3a (m 3+m 2)a -k q 1q 2d 2(2)2a (kq 1q 2m 2a-d ) 解析 (1)开始运动时力F 最小,以B 球和挡板整体为研究对象,由牛顿第二定律得: F 1+k q 1q 2d2=(m 3+m 2)a解得最小力为:F 1=(m 3+m 2)a -k q 1q 2d2B 球与挡板分离后力F 最大,以挡板为研究对象,由牛顿第二定律解得最大力为:F 2=m 3a(2)B 球与挡板分离时,其与a 球的距离为r ,以B 球为研究对象,由牛顿第二定律得:k q 1q 2r2=m 2a ① B 球匀加速直线运动的位移为:x =r -d ②由运动学公式得:v2=2ax③由①②③联立解得带电小球B与挡板分离时的速度为:v=2a(kq1q2m2a-d)第11 页共11 页。
第一讲电场力的性质(原卷版+解析)
第一讲 电场力的性质➢ 知识梳理一、电荷守恒定律 1.电荷(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)电荷量:电荷的多少叫作电荷量,用Q(或q)表示。
在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库,符号是C 。
正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
(3)元电荷:通常把e =1.60×10-19C 的电荷量叫做元电荷,电子和质子所带的电荷量与元电荷相同,电性相反。
2.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、接触起电、感应起电。
(3)物体带电的实质:物体带电的实质是电子的得失。
二、库仑定律 1.点电荷当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
2.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。
(2)表达式:F =k q 1q 2r 2 ,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量。
(3)适用条件:①真空中;②点电荷。
三、电场、电场强度及电场线1.电场:基本性质:对放入其中的电荷有电场力的作用。
2.电场强度(1)定义式:E =Fq,单位:N/C 或V/m 。
(2)方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
(3)点电荷的电场强度:E =k Qr2 ,适用于计算真空中的点电荷产生的电场。
(4)电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
(5)匀强电场:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场叫作匀强电场。
3.电场线(1)定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些有方向的曲线,曲线上每点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。
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第九章 静电场及其应用 微专题1 电场力的性质
一、单选题:
1.如图所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上.两个小球的半径r ≪l ,k 表示静电力常量,则轻绳的张力大小为( )
A .0 B.kq 2l 2 C.2kq 2l 2 D.kq
l
2
2.一带负电荷的质点,只在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,图中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )
3.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( )
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
4.如图所示,a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷+Q 和-Q ,c 是线段ab 的中点,d
是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是( )
A.F d、F c、F e的方向都是水平向右
B.F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上
C.F d、F e的方向水平向右,F c=0
D.F d、F c、F e的大小都相等
5.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的速度将增大
C.a的加速度将减小,b的加速度将增大
D.两个粒子的动能,一个增大一个减小
6.如图所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方,已知绳长OA为2l,O点到B点的距离为l,平衡时A、B两带电小球处于同一高度,已知重力加速度为g,静电力常量为k.则( )
A .A 、
B 间库仑力大小为kQ 2
l 2
B .A 、B 间库仑力大小为2mg
C .细线拉力大小为3mg
D .细线拉力大小为23kQ 2
9l 2
7.某电场的电场线分布如图所示,一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线所示路径运动,先后通过M 点和N 点.以下说法正确的是( )
A .M 、N 点的场强E M >E N
B .粒子在M 、N 点的加速度a M >a N
C .粒子在M 、N 点的速度v M >v N
D .粒子带正电
8.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图7.M 、N 两点各固定一等量负点电荷,一电荷量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( )
A.
3kQ
4a 2
,沿y 轴正向 B.
3kQ
4a 2
,沿y 轴负向 C.
5kQ
4a 2
,沿y 轴正向 D.
5kQ
4a 2
,沿y 轴负向
9.相距为L 的点电荷A 、B 带电荷量分别为+4q 和-q ,如图4所示,今引入第三个点电荷C ,使三个点电荷都处于平衡状态,则C 的电荷量和放置的位置是( )
A .-q ,在A 左侧距A 为L 处
B .-2q ,在A 左侧距A 为L
2处
C .+4q ,在B 右侧距B 为L 处
D .+2q ,在B 右侧距B 为
3L 2
处 10.如图甲所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E =
1222
2[1]()
-
+x πk σR x ,方向沿x 轴.现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板,
从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图乙所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )
A.0
1222
2()
+x πk σr x
B.0
1222
2()
+r πk σr x
C.2πk σ0x r
D.2πk σ0r x
11.用长为1.4 m 的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2 kg 、电荷量为2.0×10-8 C 的小球,细线的上端固定于O
点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线
成37°角,如图11所示.现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin 37°=0.6)( )
A.该匀强电场的场强为3.75×107 N/C
B.平衡时细线的拉力为0.17 N
C.经过0.5 s,小球的速度大小为6.25 m/s
D.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7 m/s
二、多选题
12.如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点,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点运动的过程中,关于小球C的速度-时间图象中,可能正确的是( )
13.如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在天花板上.三
个带电小球质量相等,A球带正电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零,则( )
A.B球和C球都带负电荷
B.B球带负电荷,C球带正电荷
C.B球和C球所带电荷量不一定相等
D.B球和C球所带电荷量一定相等
14.如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电
C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小
D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小
15.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A 的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )
A.小球A与B之间库仑力的大小为kq2 d2
B.当q
d
=
mg sin θ
k
时,细线上的拉力为0
C.当q
d
=
mg tan θ
k
时,细线上的拉力为0
D.当q
d
=
mg
k tan θ
时,斜面对小球A的支持力为0
16.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂在水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6 C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2;静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则( )
A.支架对地面的压力大小为2.0 N
B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=
1.0 N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N
三、非选择题
17.如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.
18.如图所示,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=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 kg.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=9.0×109N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,A、B均可视为点电荷)则:
(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?
19.如图所示,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电(可视为点电荷),电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷.将A由距B 竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中电荷量不变.整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g.求:
(1)A球刚释放时的加速度是多大;
(2)当A球的动能最大时,A球与B点间的距离.。