高中物理《选修3-1》专题训练讲义

第一课时：电场的力的性质

一、单项选择题

1．(2011年台州模拟)在电场中的某点放一个检验电荷，其电量为q，受到的电场力为F，则该点的电

场强度为E＝F

q，下列说法正确的是(D)

A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0

B．若检验电荷的电量变为4q，则该点的场强变为4E

C．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反

D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变

2．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为(D)

A．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1

3. (2010年高考课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器

模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带

正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最

后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列

四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )

解析：选A.根据力和运动的关系知，当粒子运动至电场中某一点时，运动速度方向与

受力方向如图所示，又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间，可判定粉

尘颗粒的运动轨迹如A选项中图所示．

4．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是( )

A．a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

B．a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

C．a，b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量

D．a，b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量

解析：选B.由题图看出，电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止，由此可知，a、b必为异种电荷，C、D选项错；又由图可知，电荷b附近的电场线比电荷a附近的电场线密，则电荷b附近的场强必比电荷a附近的场强大，b带的电荷量必然多于a带的电荷量，则A选项错误，B选项正确．5．(2011年舟山模拟)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )

解析：选A.从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.

6．一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场．这是几种典型的静电场．带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动(A)

A．不可能做匀速直线运动B．不可能做匀变速运动

C．不可能做匀速率圆周运动D．不可能做往复运动

二、不定项选择题

7. (2011年绍兴一中高三月考)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到电场力作用，根据此图可以作出正确判断

的是( )

A．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

解析：选BCD.由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，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，从而加速度较大，综上所述B、C、D正确．

8．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的速度将增加

C．a的加速度将减小，b的加速度将增加

D．两个粒子的电势能一个增加一个减小

答案：C

9．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是( )

A．小球重力与电场力的关系是mg＝3Eq

B．小球重力与电场力的关系是Eq＝3mg

C．小球在B点时，细线拉力为F T＝3mg

D．小球在B点时，细线拉力为F T＝2Eq

解析：选BC.根据对称性可知，小球处在AB中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：qE sin30°＝mg cos30°，化简可知选项A错误，B正确；小球到达B 点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：F T＝qE sin30°＋mg cos30°，化简可知F T＝3mg，选项C正确，D错误．

10．(2011年北京考试院抽样测试)如图所示，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( )