《（課標通用版）2020版高考物理總復習 第七章 01 第1講 電場力的性質(zhì)精練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課標通用版）2020版高考物理總復習 第七章 01 第1講 電場力的性質(zhì)精練（含解析）（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1講電場力的性質(zhì)A組基礎(chǔ)過關(guān)1.根據(jù)科學研究表明,地球是一個巨大的帶電體,而且表面帶有大量的負電荷。如果在距離地球表面高度為地球半徑一半的位置由靜止釋放一個帶負電的塵埃,恰好能懸浮在空中,若將其放在距離地球表面高度與地球半徑相等的位置時,則此帶電塵埃將()A.向地球表面下落B.遠離地球向太空運動C.仍處于懸浮狀態(tài)D.無法判斷答案C地球表面帶負電,故可等效為一個帶負電的且位于地球球心處的點電荷,這樣地球和帶電塵埃間的作用就可等效為點電荷間的作用,可以用庫侖定律進行定量分析。由于塵埃與地球之間的位置變化很大,故塵埃的重力是變化的,所以需要先將地球與塵埃等效為兩質(zhì)點,才可用萬有引力定律進行定量分析

2、。設(shè)帶電塵埃的質(zhì)量為m,電荷量為q;地球的質(zhì)量為M,地球所帶負電荷總量為Q,地球半徑為R。當塵埃放在距離地球表面高度為地球半徑一半時,恰好懸浮,由庫侖定律和萬有引力定律可得:kQq1.5R2=GMm1.5R2,得kQq=GMm當塵埃放在距離地球表面高度與地球半徑相等時,受到的萬有引力F=GMm2R2;受到的庫侖力F=kQq2R2則FF=GMmkQq聯(lián)立可知:FF=1,故C正確。2.(2019河南商丘質(zhì)檢)在如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點。其中a、b兩點的電場強度大小相等、方向相反的是()A.甲圖中與點電荷等距的a、b兩點B.乙圖中兩等量異種點電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點

3、C.丙圖中兩等量同種點電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D.丁圖中非勻強電場中的a、b兩點答案C甲圖中與點電荷等距的a、b兩點,電場強度大小相等、方向不相反,選項A不合題意;乙圖中,根據(jù)等量異種點電荷電場分布的對稱性可判斷,a、b兩點的電場強度大小相等、方向相同,選項B不合題意;丙圖中兩等量同種點電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點,電場強度大小相等、方向相反,選項C符合題意;丁圖中,根據(jù)電場線的疏密可判斷,b點的電場強度大于a點的電場強度,選項D不合題意。3.(多選)如圖所示為在同一電場中a、b、c、d四點分別引入試探電荷時,測得的試探電荷所受電場力跟它的電荷量的函數(shù)關(guān)系圖像,那么

4、下列敘述正確的是()A.這個電場是勻強電場B.a、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是EdEaEbEcC.a、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是EaEcEbEdD.a、b、d三點的場強方向相同答案CD由場強的定義式E=Fq并結(jié)合F-q圖像中圖線的斜率可知電場強度的大小,則EaEcEbEd,此電場不是勻強電場,選項A、B錯誤,選項C正確;F-q圖線斜率的正負表示電場強度的方向,a、b、d三點相應(yīng)圖線的斜率為正,三點的場強方向相同,選項D正確。4.如圖,在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上:a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已

5、知靜電力常量為k。若三個小球均處于靜止狀態(tài),則勻強電場電場強度的大小為()A.3kq3l2B.3kql2C.3kql2D.23kql2答案B以小球c為研究對象,其受力如圖甲所示,其中F庫a=F庫b=kqqcl2,由平衡條件得:2F庫acos30=Eqc。即3kqqcl2=Eqc,E=3kql2此時a的受力如圖乙所示,由平衡條件得kq2l22+3kq2l22=kqqcl22解得qc=2q即當qc=2q時a可處于平衡狀態(tài),同理b亦恰好平衡,故選項B正確。5.(2019四川綿陽期末)如圖所示,等量異種點電荷A、B固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與A、B連線的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的兩點

6、,ACBD構(gòu)成一個正方形。一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速度釋放,由C運動到D的過程中,下列說法正確的是()A.小球的速度先減小后增大B.小球的速度先增大后減小C.桿對小球的作用力先減小后增大D.桿對小球的作用力先增大后減小答案DC、D連線上各點的電場強度的方向垂直于CD水平向右,從C到D各點的電場強度先增大后減小,小球所受電場力先增大后減小,小球從C點由靜止開始釋放,重力做正功,電場力不做功,動能增大,速度增大,A、B錯誤;桿對小球的作用力與電場力平衡,桿對小球的作用力水平向右,先增大后減小,C錯誤,D正確。6.(2019湖北武漢調(diào)研)如圖所示,以O(shè)點為圓心的圓周上有六

7、個等分點a、b、c、d、e、 f。等量正、負點電荷分別放置在a、d兩點時,在圓心O處產(chǎn)生的電場強度大小為E?，F(xiàn)僅將放于a點的正點電荷改放于其他等分點上,使O點的電場強度改變,則下列判斷正確的是()A.移至c點時,O點的電場強度大小仍為E,沿Oe方向B.移至b點時,O點的電場強度大小為32E,沿Oc方向C.移至e點時,O點的電場強度大小為E2,沿Oc方向D.移至f點時,O點的電場強度大小為32E,沿Oe方向答案C由題意可知,等量正、負點電荷在O點處產(chǎn)生的電場強度大小均為E2,方向水平向右。當將放于a點的正點電荷移至c點時,兩點電荷在O點處產(chǎn)生的電場強度方向的夾角為120,則O點處的合電場強度大小

8、為E2,沿Oe方向,故A項錯誤;同理,當將放于a點的正點電荷移至b點時,O點處的合電場強度大小為E=E2cos302=32E,沿Od與Oe的夾角的角平分線方向,故B項錯誤;當將放于a點的正點電荷移至e點時,正電荷產(chǎn)生的場強為E2,沿Ob方向,負電荷產(chǎn)生的場強為E2,沿Od方向,二者成120角,合場強為E2,沿Oc方向,C項正確;當將放于a點的正點電荷移至f點時,O點的電場強度大小為32E,沿Oc和Od的夾角的角平分線方向,D項錯誤。7.如圖所示,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷

9、量為q(q0)的固定點電荷。已知b點處的場強為零,則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()A.k3qR2B.k10q9R2C.kQ+qR2D.k9Q+q9R2答案B由b點處的合場強為零可得,圓盤在b點處的場強與點電荷q在b點處的場強大小相等、方向相反,所以圓盤在b點處的場強大小為Eb=kqR2;再根據(jù)圓盤產(chǎn)生的電場的對稱性和電場強度疊加原理可得出d點處的場強為Ed=Eb+kq(3R)2=k10q9R2,B項正確。8.(多選)體積相同、帶同種電荷的兩個小球A、B(可視為點電荷),質(zhì)量分別為m1、m2。將A、B用絕緣輕質(zhì)細繩懸掛在同一水平天花板上,因靜電力作用而使A、B兩球分離,且靜止在同一水平

10、面上,L1、L2分別與豎直方向成30角、45角,如圖所示,則下列說法正確的是()A.兩球質(zhì)量的比值為m1m2=3B.兩球質(zhì)量的比值為m1m2=2C.若將L1和L2同時剪斷,剪斷瞬間兩球加速度大小的比值為a1a2=63D.若將L1和L2同時剪斷,剪斷瞬間兩球加速度大小的比值為a1a2=2答案AC小球靜止時,m1gtan30=m2gtan45=F庫,得兩球質(zhì)量的比值為m1m2=3,選項A正確,B錯誤;將兩繩同時剪斷,兩球所受的合力分別為F1=F庫sin30=2F庫,F2=F庫sin45=2F庫,由牛頓第二定律得,剪斷細繩瞬間兩球加速度大小的比值為a1a2=F1m2F2m1=63,選項C正確,D錯誤

11、。9.(多選)兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示。c是兩負電荷連線的中點,d點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.c點的電場強度比d點的大D.c點的電勢比d點的低答案ACD觀察題中圖可知a點附近電場線比b點附近電場線密,所以EaEb,A項正確;由沿電場線方向電勢逐漸降低可知ba,B項錯;由場強公式E=kQr2和場強疊加原理可知EcEd,C項正確;當取無窮遠處電勢為0時,c為負值,d為正值,所以dc,D項正確。10.(2018山東濰坊二中月考)如圖所示,A、B為兩個等量的正點電荷,在其連線中垂線上的P點放一個

12、負點電荷q(不計重力),由靜止釋放后,下列說法中正確的是()A.點電荷在從P點到O點運動的過程中,加速度越來越大,速度越來越大B.點電荷在從P點到O點運動的過程中,加速度越來越小,速度越來越大C.點電荷運動到O點時加速度為零,速度達最大值D.點電荷越過O點后,速度越來越小,加速度越來越大,直到點電荷速度為零答案C在兩電荷連線中垂線上電場強度方向OP,負點電荷q從P點到O點運動的過程中,電場力方向PO,速度越來越大;但電場線的疏密情況不確定,電場強度大小變化情況不確定,則電荷所受電場力大小變化情況不確定,加速度變化情況無法判斷。故A、B錯誤。越過O點后,負點電荷q做減速運動,則點電荷運動到O點時

13、速度最大,電場力為零,加速度為零,故C正確。根據(jù)電場線的對稱性可知,越過O點后,負點電荷q做減速運動,加速度的變化情況無法判斷,故D錯誤。11.(多選)用細繩拴一個質(zhì)量為m、帶正電的小球B,另一也帶正電小球A固定在絕緣豎直墻上,A、B兩球與地面的高度均為h,小球B在重力、拉力和庫侖力的作用下靜止不動,如圖所示?，F(xiàn)將細繩剪斷后()A.小球B在細繩剪斷瞬間起開始做平拋運動B.小球B在細繩剪斷瞬間加速度大于gC.小球B落地的時間小于2hgD.小球B落地的速度大于2gh答案BCD將細繩剪斷瞬間,小球B受到重力和庫侖力的共同作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,因此從剪斷細繩瞬間起開始,小球B不可

14、能做平拋運動,且加速度大于g,故A錯誤,B正確;小球在落地過程中,除受到重力外,還受到庫侖斥力,那么豎直方向的加速度大于g,因此小球B落地的時間小于2hg,落地的速度大于2gh,故C、D正確。12.(2019福建泉州檢測)如圖,一半徑為r的圓環(huán)上均勻分布著電荷量為+Q的電荷,在垂直于圓環(huán)面且過圓心O的軸線上有A、B、C三個點,C和O、O和A間的距離均為d,A、B間距離為2d。在B點處有一電荷量為+q的固定點電荷。已知A點處的場強為零,k為靜電力常量,求:(1)帶電圓環(huán)在O點處的場強大小;(2)C點處的場強。答案(1)0(2)5kq16d2方向沿OC向外解析(1)圓環(huán)上關(guān)于圓心O對稱的等長的兩小

15、段圓弧上的電荷在O點處產(chǎn)生的場強大小相等、方向相反,其合場強為零,則帶電圓環(huán)在O點處的場強為EO=0。(2)A點處的場強為零,根據(jù)電場疊加原理知,帶電圓環(huán)和B點處的固定點電荷各自在A點處產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,場強大小均為EBA=kq(2d)2根據(jù)對稱性可知,帶電圓環(huán)在C點處產(chǎn)生的場強大小為EC1=kq(2d)2,方向沿OC向外B點處點電荷在C點處產(chǎn)生的場強大小為EC2=kq(4d)2,方向沿OC向外則C點處場強E=EC1+EC2,解得E=5kq16d2,方向沿OC向外。B組能力提升13.將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用絕緣輕質(zhì)細線相連,豎直懸掛于O點,其中球a帶正電,電荷量為q,球b不帶

16、電。現(xiàn)加一電場強度方向平行于豎直平面的勻強電場(沒畫出),使整個裝置處于平衡狀態(tài),且繃緊的絕緣輕質(zhì)細線Oa與豎直方向的夾角為=30,如圖所示,則所加勻強電場的電場強度大小可能為()A.mg4qB.mgqC.mg2qD.3mg4q答案B取小球a、b整體作為研究對象,則受重力2mg、懸線拉力FT和電場力F作用處于平衡狀態(tài),此三力滿足如圖所示的矢量三角形關(guān)系,由圖知F的最小值為2mgsin30=mg,由F=qE知電場強度的最小值為mgq,故A、C、D項錯,B項對。14.(多選)如圖所示PO為光滑絕緣豎直墻壁、OQ為光滑絕緣水平地面,地面上方有一水平向左的勻強電場E,帶正電荷的A、B兩小球(可視為質(zhì)點

17、)均緊靠接觸面而處于靜止狀態(tài),這時兩球之間的距離為L。若在小球A上加豎直推力F,小球A沿墻壁PO向著O點移動一小段距離后,適當移動B球,小球A與B重新處于靜止狀態(tài),則與原來比較(兩小球所帶電荷量保持不變)()A.A球?qū)ωQ直墻壁的作用力不變B.兩球之間的距離一定增大C.A球?qū)球作用的靜電力增大D.地面對B球的彈力不變答案AC由題意知,A球加上力F移動一段距離后仍處于靜止狀態(tài),故B球?qū)球的庫侖力沿豎直方向上分力增大,B球應(yīng)該向左移動,A球?qū)球的庫侖力在水平方向的分力等于勻強電場對B球的靜電力,而勻強電場對B球的靜電力不變,根據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系,B球?qū)球的庫侖力在水平方向的分力大小也不變,所以A球?qū)ωQ直墻壁的壓力不變,選項A正確;A、B兩球的連線與水平方向的夾角變大,F庫cos不變,庫侖力F庫一定變大,選項C正確;兩球之間的距離減小,選項B錯誤;根據(jù)力的相互作用性可知,A球?qū)球的庫侖力在豎直方向上的分力變大,故地面對B球的彈力變大,選項D錯誤。10