江蘇省南菁高級中學(xué)江蘇版高中物理復(fù)習(xí)電場力的性質(zhì)練習(xí)

1、電場力的性質(zhì)對點(diǎn)訓(xùn)練：庫侖定律的理解與應(yīng)用1. 如圖所示，兩個電荷量均為 q 的小球用長為 l 的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接，靜止在光滑的絕緣水平面上。兩個小球的半徑r ? l 。 k 表示靜電力常量。則輕繩的張力大小為()kq2A 0B. l 2kq2kqC 2 l 2D. l 22kq解析：選 B輕繩的張力大小等于兩個帶電小球之間的庫侖力，由庫侖定律得F l2，選項 B正確。2 真空中保持一定距離的兩個點(diǎn)電荷，若其中一個點(diǎn)電荷增加了1，但仍然保持它們之間的相2互作用力不變，則另一點(diǎn)電荷的電量一定減少了()11A.B.2311C. 4D. 2413q1q2解析：選 B因?yàn)橐粋€點(diǎn)電荷增加了2，則 q1

2、2q1，根據(jù)庫侖定律的公式Fk r 2 知，若庫侖21力不變，則 q q ，即另一電荷減小了。故 B 正確， A、 C、D 錯誤。2233對點(diǎn)訓(xùn)練：庫侖力作用下的平衡問題3 多選 光滑絕緣的水平桌面上，固定著帶電荷量為Q、 Q的小球 P1、 P2，帶電荷量為q、 q 的小球 M、 N 用絕緣細(xì)桿相連，下列圖中的放置方法能使M、 N 靜止的是 ( 圖中細(xì)桿的中點(diǎn)均與 P1 、P2 連線的中點(diǎn)重合 )()解析：選BD根據(jù)矢量合成可得，在P1、P2 連線的中垂線上的電場強(qiáng)度方向水平向右，故如題圖 A、題圖 C 中放置方式， M、N 受力是不可能平衡的，所以A、C錯誤；在P1、 P2 的連線上電場方向

3、由正電荷指向負(fù)電荷，即水平向右，如題圖B、題圖 D 放置，由對稱性知，M、 N 所在位置的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，電荷M、 N 所受電場力等大反向，所以B、 D正確。4.多選 如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電質(zhì)點(diǎn)a、b 和c 分別位于邊長為 L 的正三角形的三個頂點(diǎn)上；a、 b 電荷量均為q 且為同種電荷，整個系統(tǒng)置于水平方向的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為k，若三個質(zhì)點(diǎn)均處 于 靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是()A如果 a、 b 帶正電，那么c 一定帶負(fù)電B勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為3kqL2C質(zhì)點(diǎn) c 的電荷量大小為2qD勻強(qiáng)電場的方向與ab 邊垂直指向 c解析：選 AB 如果 a、b 帶

4、正電，要使 a、 b 都靜止，勻強(qiáng)電場對a、b 的電場力相同， c 必須帶負(fù)電，故 A 正確；設(shè)質(zhì)點(diǎn) c 帶電荷量為 Q，以質(zhì)點(diǎn) c 為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件得a、b 對kQq3kqc 的合力與勻強(qiáng)電場對 c 的力等值反向，即： 2L2cos 30 EQ，則 E L2，因質(zhì)點(diǎn) c 帶正、負(fù)電性質(zhì)不確定，故勻強(qiáng)電場方向不確定，故B 正確， D錯誤；設(shè) c 帶電荷量為 Q，以 c 為研究對象Qq受力分析，根據(jù)平衡條件得在沿電場方向質(zhì)點(diǎn)a 受力平衡，即qE k L2 cos 30，解得 Q 2q，故 C錯誤。5.多選 如圖所示，一絕緣細(xì)線Oa下端系一質(zhì)量為m的帶電的小球 a，懸點(diǎn) O正下方有

5、一帶電小球 b 固定在絕緣底座上。開始時a 球靜止在圖中位置，此時細(xì)線Oa 與豎直方向的夾角為 ?，F(xiàn)將 b 球沿豎直方向緩慢上移至與a 球等高處，此過程()A細(xì)線 Oa與豎直方向的夾角 保持不變B b 球所受的庫侖力一直變大C細(xì)線 Oa的拉力一直變大D a 球與 b 球間的距離一直變大解析：選 BC 對小球 a 受力分析，如圖所示。圖中力三角形GaF 與幾何三角形 Oba 相似，F(xiàn)GTab 之間的距離減故： ，先假設(shè) 不變，則 b 球向上移動的過程中，由幾何關(guān)系可知，abObOaq1q2ab 之間的庫侖力將增大。所以小球小，根據(jù)庫侖定律公式： F k r可知， ab 之間的距離減小時，2a 不

6、可能保持不動， a 必定向右上方移動一定的距離，此時 增大；即 a 向右上方移動一定的距離，但 ab 之間的距離仍然減小，ab 之間的庫侖力仍然增大，故A、 D 錯誤， B 正確；當(dāng) b 向上移動時，Ob 之間的距離減小，由上可知，細(xì)線Oa 的拉力一直變大，故C 正確。對點(diǎn)訓(xùn)練：電場強(qiáng)度的疊加問題6 已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強(qiáng)大小為，其中 為平面上單位面積所20帶的電荷量， 0 為常量，如圖所示的平行板電容器，極板正對面積為S，其間為真空，帶電量為Q，不計邊緣效應(yīng)時，極板可看作無窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為 ()QQ2QQ2A.0 和

7、0B. 2 0S和0 S S SQQ2QQ2C. 2 0S和 2 0SD.0 和 2 0S S解析：選 D兩極板均看作無窮大導(dǎo)體板，極板上單位面積上的電荷量 Q；則單個極板形成S的場強(qiáng)E0Q，兩極板間的電場強(qiáng)度為： 2QF E0Q2；兩極板間的相互引力02 0S2 00SQ220S；故選 D。7. 如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN 為豎直放置的一根光滑絕緣細(xì)桿，放在兩電荷連線的中垂線上，a、 b、 c三點(diǎn)所在水平直線平行于兩點(diǎn)電荷的連線，且a 與c 關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上， d 點(diǎn)位于兩電荷的連線上。下列說法中正確的是()A a 點(diǎn)的場強(qiáng)與b 點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同B a 點(diǎn)的場強(qiáng)與

8、c 點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同C b 點(diǎn)的場強(qiáng)大于d 點(diǎn)的場強(qiáng)D套在細(xì)桿上的帶電小環(huán)由靜止釋放后將做勻加速直線運(yùn)動解析：選D根據(jù)等量異種電荷的電場線分布可知，b 點(diǎn)的場強(qiáng)水平向右，a 點(diǎn)的場強(qiáng)斜向上，方向不同，選項A錯誤；由對稱性可知，a、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向不同，選項B 錯誤；b 點(diǎn)的場強(qiáng)小于兩電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)，而兩電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)小于d 點(diǎn)的場強(qiáng)，則b 點(diǎn)的場強(qiáng)小于 d 點(diǎn)的場強(qiáng)，選項C 錯誤；套在細(xì)桿上的帶電小環(huán)由靜止釋放后，由于豎直方向只受重力，電場力垂直細(xì)桿方向，則小環(huán)將做勻加速直線運(yùn)動，選項D 正確。對點(diǎn)訓(xùn)練：電場線的理解與應(yīng)用8. 多選 如圖所示， A、 B 為兩個點(diǎn)電荷，M

9、N為兩電荷連線的中垂線，圖中實(shí)線表示兩點(diǎn)電荷形成的電場的一條電場線( 方向未標(biāo)出 ) ，下列說法正確的是()A兩電荷一定是異種電荷B電荷A 一定帶正電C兩電荷的電量一定滿足|q A| |q B|D兩電荷的電量一定滿足|q A| |q B|解析：選AC由電場線分布特點(diǎn)可知兩電荷一定帶異種電荷，故A 正確；電場線方向未知，電荷 A可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，故B 錯誤；將A、B 兩點(diǎn)用直線連起來，通過電場線的疏密程度可知兩電荷的電量一定滿足|q A| |q B| ，故 C正確， D 錯誤。9.多選 如圖所示， 實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場線方向飛出a、 b 兩個帶

10、電粒子，僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，則()A a 一定帶正電，b 一定帶負(fù)電B a 的速度將減小，b 的速度將增加C a 的加速度將減小，b 的加速度將增大D兩個粒子的動能均增加解析：選CD根據(jù)兩粒子的偏轉(zhuǎn)方向，可知兩粒子帶異性電荷，但無法確定其具體電性，故A錯誤；由粒子受力方向與速度方向的關(guān)系，可判斷電場力對兩粒子均做正功，兩粒子的速度、動能均增大，故B 錯誤， D正確；從兩粒子的運(yùn)動軌跡判斷，a 粒子經(jīng)過的電場的電場線逐漸變得稀疏，b 粒子經(jīng)過的電場的電場線逐漸變密，說明a 的加速度減小，b 的加速度增大，故C正確。10在如圖所示的四種電場中，分別標(biāo)記有a、 b 兩點(diǎn)。其中a

11、、 b 兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、 b 兩點(diǎn)B乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的C丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b 兩點(diǎn)a、b 兩點(diǎn)D丁圖中非勻強(qiáng)電場中的a、 b 兩點(diǎn)解析：選C甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b 兩點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小相同，方向不相反， 選項A 錯誤；對乙圖，根據(jù)電場線的疏密及對稱性可判斷，a、b 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相同，選項B 錯誤；丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b 兩點(diǎn)，電場強(qiáng)度大小相同，方向相反，選項C正確；對丁圖，根據(jù)電場線的疏密可判斷，b 點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于a 點(diǎn)的電場強(qiáng)度，

12、選項D錯誤。考點(diǎn)綜合訓(xùn)練11 如圖所示，質(zhì)量為m的小球?yàn)?q。在桿上B 點(diǎn)處固定一個電荷量為A 穿在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為 ，小球 A 帶正電，電荷量Q 的正電荷。將A 由距 B 豎直高度為H處無初速度釋放，小球 A 下滑過程中電荷量不變。不計A 與細(xì)桿間的摩擦，整個裝置處在真空中，已知靜電力常量k 和重力加速度g。求：(1)A 球剛釋放時的加速度大小。(2) 當(dāng) A 球的動能最大時， A 球與 B 點(diǎn)的距離。解析： (1) 由牛頓第二定律可知 mgsin F maqQ根據(jù)庫侖定律有F k r 2又知 r H，得 a gsin kQqsin2。2sinmH(2) 當(dāng) A 球受到合力為零，即加速

13、度為零時，動能最大。設(shè)此時 A 球與 B 點(diǎn)間的距離為d，則 mgsinkQq d2解得 dkQqmgsin 。答案： (1)gsin kQqsin 2(2)kQq2mgsin mH12. 如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E2.5 102N/C ，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，在電場內(nèi)一長為L0.5 m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量m 0.5 kg、電荷量 q4 102 C 的小球?，F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g 10 m/s 2。求：(1) 小球的電性。(2) 細(xì)線能承受的最大拉力。(3) 當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動后與O點(diǎn)水平方向距離為L 時，小球距 O點(diǎn)的高度。解析： (1)由小球運(yùn)動到最高點(diǎn)可知，小球帶正電。12(2) 設(shè)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時速度為v，對該過程