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1、課后限時集訓(十九) 電場力的性質(zhì)(建議用時:40分鐘)基礎(chǔ)對點練題組一:靜電現(xiàn)象、電荷守恒定律1將兩只充氣氣球在頭發(fā)上摩擦后放在絕緣水平桌面上,關(guān)于兩只氣球之間的靜電相互作用,下列說法正確的是()A氣球帶同種電荷相互吸引B氣體帶同種電荷相互排斥C氣體帶異種電荷相互吸引D氣球帶異種電荷相互排斥B兩氣球與頭發(fā)摩擦,兩只氣球因為摩擦起電而帶了同種電荷,同種電荷相互排斥,故選項B正確。2利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵。如圖是靜電除塵裝置的示意圖,煙氣從管口M進入,從管口N排出,當A、B兩端接上高壓后,在電場作用下管道內(nèi)的空氣分子被電離為電子和正離子,而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上
2、,從而達到減少排放煙氣中粉塵的目的。根據(jù)上述原理,下面做法正確的是()AA端接高壓正極,B端接高壓負極BA端接高壓負極,B端接高壓正極CA端、B端都接高壓正極DA端、B端都接高壓負極B管內(nèi)接通靜電高壓時,管內(nèi)存在強電場,它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽離子。負離子在電場力的作用下,向正極移動時,碰到煙塵微粒使它帶負電。所以金屬管B端應(yīng)接高壓電源的正極,A端接負極。故B正確,A、C、D錯誤。題組二:點電荷及庫侖定律3.(2019大連模擬)如圖所示,將帶正電的金屬球A移至絕緣導體BC附近,導體BC達到靜電平衡后,下列說法正確的是()A導體B端帶負電,C端帶正電且B端電勢比C端電勢低B用手摸一下導體B端
3、可使導體帶上正電C導體C端電勢比金屬球A電勢高D導體內(nèi)感應(yīng)電荷的電場強度大小沿BC方向逐漸減小D導體BC發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象,當導體BC達到靜電平衡后,導體是等勢體,兩端的電勢相等,導體B端帶負電,C端帶正電,故A錯誤;用手摸一下導體B端可使導體帶負電荷,因為BC的電勢高于大地,當用手觸摸時大地上的負電荷會在電場力的作用下向BC運動,中和正電荷,使導體帶負電荷,故B錯誤;電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷或無窮遠,而沿電場線方向電勢不斷降低,故導體C端電勢比金屬球A電勢低,故C錯誤;導體BC發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象,當導體BC達到靜電平衡后,內(nèi)部場強處處為零,感應(yīng)電荷的電場強度與A電荷的電場強度大小相等方
4、向相反,由點電荷的電場強度公式E可知,場強沿BC方向逐漸減小,故D正確。4(2019衡水模擬)固定在M、N兩點的兩個完全相同的帶正電實心銅質(zhì)小球球心間距為L,半徑為r,質(zhì)量為m,電荷量為q,已知L3r,靜電力常量為k,萬有引力常量為G,下列說法正確的是()A兩小球均可視為質(zhì)點且二者間的萬有引力可直接通過萬有引力定律求解B兩小球均可視為點電荷且二者間的電場力可直接通過庫侖定律求解C二者間的萬有引力大小為G,二者間的電場力大小為kD二者間的萬有引力大小為G,二者間的電場力小于kD兩小球間距并不是遠大于小球的半徑,故小球不能視為質(zhì)點,兩實心銅質(zhì)小球質(zhì)量分布均勻,兩者之間的萬有引力可以通過萬有引力定律
5、求解,大小為G,選項A錯誤;兩小球不能視為點電荷,且同種電荷相互排斥,兩小球相互遠離的一側(cè)電荷分布密集,故兩者間的電場力小于k,則選項B、C錯誤,D正確。5(2019江川模擬)兩個半徑為r的相同的金屬球分別帶有q1、q2的異種電荷,已知q13q2,兩球心相距為10r,其相互作用力為F1?,F(xiàn)將兩球接觸后分開,再放回原來的位置,這時兩球間的相互作用力為F2,則()AF2F1BF2F1CF2F1DF2;根據(jù)題意兩球接觸后分開,兩球帶同種電荷,兩球表面所帶電荷的“等效中心”位置之間的距離必大于10r,而兩球接觸后平分電量,則兩球的電荷量qq2,則作用力F2abac,vavcvbBaaabac,vbvc
6、vaCabacaa,vbvcvaDabacaa,vavcvbC由點電荷電場強度公式Ek可知,離場源點電荷P越近,電場強度越大,Q受到的電場力越大,由牛頓第二定律可知,加速度越大,由此可知,abacaa,A、B選項錯誤;由力與運動的關(guān)系可知,Q受到的庫侖力指向運動軌跡凹的一側(cè),因此Q與P帶異種電荷,Q從c到b的過程中,電場力做正功,動能增加,從b到a的過程中電場力做負功,動能減少,因此Q在b點的速度最大,由于c、b兩點的電勢差的絕對值小于a、b兩點的電勢差的絕對值,因此Q從c到b的過程中,動能的增加量小于從b到a的過程中動能的減少量,Q在c點的動能大于在a點的動能,即有vbvcva,C選項正確,
7、D選項錯誤。9.一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中,如圖所示,絲線與豎直方向成37角,求(重力加速度g,sin 370.6,cos 370.8)(1)小球帶何種電荷?(2)勻強電場的電場強度的大小。解析:(1)由平衡條件可判斷小球一定受向右的電場力,即電場力與電場線方向相同,故小球帶正電。(2)小球靜止在電場中的受力如圖所示,由平衡條件有mgtan 37qE,故E。答案:(1)帶正電(2)考點綜合練10.(2019昭通模擬)兩根絕緣細線分別系住a、b兩個帶電小球,并懸掛在O點,當兩個小球靜止時,它們處在同一水平面上,兩細線與豎直方向間夾角分別為、,tb
8、C落地時兩球水平位移相同Da球落地時的速度小于b球落地時的速度D設(shè)兩球之間的庫侖力大小為F,當兩小球靜止時,則有Fmagtan mbgtan ,因為mb。將兩細線同時剪斷后,兩球在豎直方向都做自由落體運動,下落時間相同,故B錯誤。在水平方向上,庫侖力逐漸變小,兩球在庫侖力作用下做變加速直線運動,故A錯誤。由a可知,加速度aaab,所以兩球落地時水平位移xaxb,落地速度vavb,故C錯誤,D正確。11(多選)(2019大慶模擬)如圖所示,三個小球a、b、c分別用三根絕緣細線懸掛在同一點O,細線的長度關(guān)系為OaObOc,讓三球帶電后它們能靜止在圖中位置。此時細線Oc沿豎直方向,a、b、c連線恰構(gòu)
9、成一等邊三角形,則下列說法正確的是()Aa、b、c三球質(zhì)量一定相等Ba、b兩球所帶電荷量一定相等C細線Oa、Ob所受拉力大小相等Da.b、c三球所受靜電力大小一定相等BC由于Oc沿豎直方向,而c受重力及繩拉力也在豎直方向,所以a對c的庫侖力與b對c的庫侖力一定等大,即qaqb,選項B正確;對a、b受力分析可得:因為ab連線處于水平,則mamb,但與c的質(zhì)量關(guān)系不能確定,選項A錯誤;因c對a、b的庫侖力大小相等,由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等,C正確;而c的電荷量與a、b電荷量不一定相等,所以a、b、c三球所受庫侖力大小不一定相等,故D錯誤,故選B、C。12.如圖所示,光滑絕緣細桿與水平
10、面成角固定,桿上套有一帶正電小球,質(zhì)量為m,帶電荷量為q,為使小球靜止在桿上,可加一勻強電場,所加電場的電場強度滿足什么條件時,小球可在桿上保持靜止()A垂直于桿斜向上,電場強度大小為B豎直向上,電場強度大小為C垂直于桿斜向上,電場強度大小為D水平向右,電場強度大小為B若所加電場的電場強度垂直于桿斜向上,對小球受力分析可知,其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場力和垂直于桿方向的支持力,在這三個力的作用下,小球沿桿方向上不可能平衡,選項A、C錯誤;若所加電場的電場強度豎直向上,對小球受力分析可知,當E時,電場力與重力等大反向,小球可在桿上保持靜止,選項B正確;若所加電場的電場強度水平向右,對小球受力分析可知,其共受到三個力的作用,假設(shè)小球此時能夠靜止,則根據(jù)平衡條件可得Eqmgtan ,所以E,選項D錯誤。- 7 -