2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第七章 靜電場 基礎(chǔ)課1 電場力的性質(zhì)練習(xí)（含解析）新人教版

基礎(chǔ)課 1 電場力的性質(zhì)一、選擇題1如圖所示為靜電力演示儀，兩金屬極板分別固定于絕緣支架上，且正對平行放置工作時兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極，表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在兩金屬極板中間，則()A乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷B乒乓球受到擾動后，會被吸在左極板上C乒乓球共受到電場力、重力和庫侖力三個力的作用D用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸，放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞解析：選D乒乓球在兩極板中間時，其左側(cè)會感應(yīng)出正電荷，A錯誤；電場力和庫侖力是同一個力的不同稱謂，C錯誤；乒乓球與右極板接觸則帶正電，在電場力作用下向左運(yùn)動與左極板相碰，碰后帶上負(fù)電，又向右運(yùn)動與右極板相碰，如此往復(fù)運(yùn)動，D正確，B錯誤2.兩點(diǎn)電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示根據(jù)電場線的分布情況，下列判斷正確的是()AQ1的電荷量小于Q2的電荷量BQ1的電荷量大于Q2的電荷量CQ1、Q2一定均為正電荷DQ1、Q2一定均為負(fù)電荷解析：選A由電場線的分布情況可知，Q1的電荷量小于Q2的電荷量，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；因?yàn)殡妶鼍€沒有標(biāo)出方向，不能斷定電荷的正負(fù)，可能均為正電荷或負(fù)電荷，C、D項(xiàng)錯誤3.如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F.今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是()A.B.C. D.解析：選AA、B兩球互相吸引，說明它們必帶異種電荷，設(shè)它們帶的電荷量分別為q、q.當(dāng)?shù)谌齻€不帶電的C球與A球接觸后，A、C兩球帶電荷量平分，每個球帶電荷量為q1，當(dāng)再把C球與B球接觸后，兩球的電荷先中和再平分，每球帶電荷量q2.由庫侖定律Fk知，當(dāng)移開C球后，A、B兩球之間的相互作用力的大小變?yōu)镕，A項(xiàng)正確4下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是()解析：選B將圓環(huán)分割成微元，根據(jù)對稱性和矢量疊加，D項(xiàng)O點(diǎn)的場強(qiáng)為零，C項(xiàng)等效為第二象限內(nèi)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場；大小與A項(xiàng)的相等，B項(xiàng)正、負(fù)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向互相垂直，合場強(qiáng)是其中一個的 倍，也是A、C項(xiàng)場強(qiáng)的 倍，因此B項(xiàng)正確5(多選)如圖所示為在同一電場中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時，測得的檢驗(yàn)電荷所受電場力跟它的電荷量的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列敘述正確的是()A這個電場是勻強(qiáng)電場Ba、b、c、d四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcCa、b、c、d四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是Ea>Ec>Eb>EdDa、b、d三點(diǎn)的強(qiáng)場方向相同解析：選CD由場強(qiáng)的定義式E，并結(jié)合圖象的斜率可知電場強(qiáng)度的大小，則Ea>Ec>Eb>Ed，此電場不是勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)A、B錯誤，選項(xiàng)C正確；圖象斜率的正負(fù)表示電場強(qiáng)度的方向，a、b、d三點(diǎn)相應(yīng)圖線的斜率為正，三點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同，選項(xiàng)D正確6.將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用絕緣細(xì)線相連，豎直懸掛于O點(diǎn)，其中球a帶正電、電荷量為q，球b不帶電，現(xiàn)加一電場強(qiáng)度方向平行紙面的勻強(qiáng)電場(沒畫出)，使整個裝置處于平衡狀態(tài)，且繃緊的絕緣細(xì)線Oa與豎直方向的夾角為30°，如圖所示，則所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小可能為()A. B.C. D.解析：選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，此三力滿足如圖所示的三角形關(guān)系，由圖知F的最小值為2mgsin30°mg，由FqE知A、C、D錯，B對7(多選)P、Q兩電荷的電場線分布如下圖所示，a、b、c、d為電場中的四點(diǎn)，c、d關(guān)于PQ連線的中垂線對稱一個離子從a運(yùn)動到b(不計(jì)重力)，軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是()A.P帶正電Bc、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C離子在運(yùn)動過程中受到P的吸引力D離子從a到b，電場力做正功解析：選AC由電場線的方向可知P帶正電，Q帶負(fù)電，A正確；c、d兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相同，但方向不同，B錯誤；離子所受電場力的方向應(yīng)該指向曲線的凹側(cè)，故可以判斷出離子在運(yùn)動過程中受到P電荷的吸引力，C正確；離子從a到b，電場力的方向和離子速度方向的夾角大于90°，電場力做負(fù)功，D錯誤8兩點(diǎn)電荷A、B帶電量QA>QB，在真空中相距r，現(xiàn)將檢驗(yàn)電荷C置于某一位置時，所受靜電力恰好為零，則()AA和B為異種電荷時，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)BA和B為異種電荷時，C在AB之間連線的延長線上A外側(cè)CA和B為同種電荷時，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)DA和B無論為同種還是異種電荷，C都不在AB連線以及延長線上解析：選C若QA和QB為固定的異種電荷，只要放入的電荷q受到的合力為0即可，則對C有kk，因?yàn)镼A>QB，所以rA>rB，而且保證兩個力的方向相反，所以應(yīng)將C置于AB連線的延長線上，且靠近B；若QA和QB均為固定的同種電荷，則對C有kk，因?yàn)镼A>QB，所以rA>rB，而且保證兩個力的方向相反，所以應(yīng)將C置于AB線段上，且靠近B，故C正確，A、B、D錯誤9.(2018年全國卷)如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則()Aa、b的電荷同號，kBa、b的電荷異號，kCa、b的電荷同號，kDa、b的電荷異號，k解析：選D若a、b的電荷同號，則c所受庫侖力的合力指向2或4區(qū)域；若a、b的電荷異號，則c所受庫侖力的合力指向1或3區(qū)域；故只有a、b的電荷異號，合力方向才能與a、b連線平行設(shè)a帶正電荷，b、c帶負(fù)電荷，c受力如圖，tantan，tan，由庫侖定律得，聯(lián)立得k.故A、B、C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確10.(多選)用細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m帶正電的小球B，另一帶正電小球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，如圖所示現(xiàn)將細(xì)繩剪斷后()A小球B在細(xì)繩剪斷瞬間開始做平拋運(yùn)動B小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度大于gC小球B落地的時間小于D小球B落地的速度大于解析：選BCD將細(xì)繩剪斷瞬間，小球受到重力和庫侖力的共同作用，合力斜向右下方，因此剪斷瞬間開始，小球B的初速度為零，不可能做平拋運(yùn)動，小球的加速度大于g，故選項(xiàng)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大于g，因此球落地的時間小于，落地的速度大于，故選項(xiàng)C、D正確二、非選擇題11.(2017年北京卷)如圖所示，長l1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角37°.已知小球所帶電荷量q1.0×106 C，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E3.0×103 N/C，取重力加速度g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8.求：(1)小球所受電場力F的大??；(2)小球的質(zhì)量m；(3)將電場撤去，小球回到最低點(diǎn)時速度v的大小解析：(1)FqE3.0×103N.(2)由tan37°解得m4.0×104kg.(3)由mgl(1cos37°)mv2解得v2.0 m/s.答案：(1)3.0×103 N(2)4.0×104 kg(3)2.0 m/s12.(2019屆山西晉中名校聯(lián)考)如圖所示，長L0.12 m的絕緣輕桿上端固定在O點(diǎn)，質(zhì)量m0.6 kg、電荷量q0.5 C的帶正電金屬小球套在絕緣輕桿上，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，球與桿間的動摩擦因數(shù)0.75.當(dāng)桿豎直固定放置時，小球恰好能勻速下滑，g取10 m/s2.(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。?2)改變輕桿與豎直方向的夾角，使球下滑過程中與桿之間的摩擦力為零，并將小球從O點(diǎn)由靜止釋放，求小球離開桿時的速度大小解析：(1)當(dāng)桿豎直固定放置時，F(xiàn)NEq，mgFf，F(xiàn)fFN解得E16 N/C.(2)小球與桿之間摩擦力為零，說明小球與桿之間的彈力為零，則有Eqcosmgsin所以tan，53°設(shè)小球的加速度為a，則mgcos53°Eqsin53°ma解得a m/s2由v22aL，解得小球離開桿時的速度大小為v2 m/s.答案：(1)16 N/C(2)2 m/s7