2024高考物理一輪復習第7章靜電場第1講電場的力的性質課時作業(yè)含解析1

PAGE7-第1講電場的力的性質1．真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為()A．3∶1 B.1∶3C．9∶1 D.1∶9C[由E＝eq\f(F,q)，F(xiàn)＝keq\f(Qq,r2)可知：E＝eq\f(kQ,r2)，所以eq\f(EA,EB)＝eq\f(r\o\al(2,B),r\o\al(2,A))＝eq\f(9,1)，故選C。]2．(多選)下列關于電場強度的兩個表達式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)的敘述，正確的是()A．E＝eq\f(F,q)是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量B．E＝eq\f(F,q)是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的電場力，q是放入電場中的電荷的電荷量，它適用于任何電場C．E＝eq\f(kQ,r2)是點電荷電場強度的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場D．從點電荷電場強度計算式分析庫侖定律的表達式F＝keq\f(Q1Q2,r2)，eq\f(kQ2,r2)是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在點電荷Q1處的電場強度大小，而eq\f(kQ1,r2)是點電荷Q1產(chǎn)生的電場在Q2處電場強度的大小BCD3．(2024·北京通州區(qū)期末)把一個帶正電荷QA的球體A固定在可以水平移動的絕緣支座上，再把一個帶正電荷QB的小球B用絕緣絲線掛在玻璃棒上的C點(使兩個球心在同一水平線上)，小球靜止時絲線與豎直方向的夾角如圖所示?，F(xiàn)使球體A向右緩慢移動漸漸靠近小球B，關于絲線與豎直方向的夾角，下列說法正確的是(移動過程中，A、B電荷量不變)()A．漸漸增大 B.漸漸減小C．保持不變 D.無法推斷A[本題考查探討點電荷之間的作用力試驗。使球體A向右緩慢移動漸漸靠近小球B，兩球間距離減小，依據(jù)庫侖定律，兩球之間的庫侖力增大，依據(jù)小球B受力平衡可知，絲線與豎直方向的夾角將漸漸增大，選項A正確。]4．(2024·齊齊哈爾模擬)如圖所示，兩個帶電荷量為q的點電荷分別位于帶電的半徑相同的eq\f(1,4)球殼和eq\f(3,4)球殼的球心，這兩個球殼上電荷勻稱分布且電荷面密度相同，若甲圖中帶電eq\f(1,4)球殼對點電荷q的庫侖力的大小為F，則乙圖中帶電的eq\f(3,4)球殼對點電荷q的庫侖力的大小為()A.eq\f(3,2)F B.eq\f(\r(2),2)FC.eq\f(1,2)F D.FD5．(2024·甘肅蘭州期末)如圖所示，下列說法正確的是()A．圖甲為等量同種點電荷形成的電場線B．圖乙離點電荷距離相等的a、b兩點場強相同C．圖丙中在c點靜止釋放一正電荷，可以沿著電場線運動到d點D．圖丁中某一電荷放在e點與放到f點，電勢能相同D[本題考查對常見電場模型的理解。由題圖可知，題圖甲為等量異種點電荷形成的電場線，故A錯誤；題圖乙為正點電荷所形成的電場線分布，離點電荷距離相等的a、b兩點場強大小相同，場強方向不同，故B錯誤；正電荷在題圖丙中c點受力沿電場線的切線方向，由靜止釋放時，不行能沿著電場線運動到d點，故C錯誤；題圖丁中e點與f點電勢相同，同一電荷放在e、f處時電勢能相同，故D正確。]6.如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷，相隔肯定的距離，兩球之間的距離遠大于小球的直徑，兩球之間的相互吸引力大小為F。今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接觸后移開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是()A.eq\f(1,8)F B.eq\f(1,4)FC.eq\f(3,8)F D.eq\f(3,4)FA[由于A、B間有吸引力，故A、B帶異種電荷。設A、B帶的電荷量分別為Q、－Q，則兩球之間的相互吸引力即為靜電力：F＝keq\f(Q2,r2)。當C球與A球接觸后，A、C兩球的電荷量都為：q1＝eq\f(Q,2)。當C球再與B球接觸后，B、C兩球的電荷量都為：q2＝eq\f(Q－\f(Q,2),2)＝eq\f(Q,4)。所以此時A、B兩球之間的相互作用力的大小為F′＝eq\f(k\f(Q,2)·\f(Q,4),r2)＝keq\f(Q2,8r2)＝eq\f(F,8)，故A正確。]7.(2024·江蘇無錫期末)避雷針上方有雷雨云時避雷針旁邊的電場線分布如圖所示，圖中中心的豎直黑線AB代表了避雷針，CD為水平地面。M、N是電場中兩個點，下列說法正確的是()A．M點的場強比N點的場強大B．摸索電荷從M點沿直線移動到N點，電場力做的功最少C．M點的電勢比N點的電勢高D．CD的電勢為零，但其表面旁邊的電場線有些位置和地面不垂直C[本題考查電場線、電場強度和電勢、電場力做功等學問點。依據(jù)電場線的疏密表示電場強度大小可知M點的場強比N點的場強小，選項A錯誤；依據(jù)在靜電場中電場力做功與路徑無關可知，摸索電荷從M點沿任何路徑移動到N點，電場力做功都相同，選項B錯誤；依據(jù)沿電場線方向電勢漸漸降低，可知M點的電勢比N點的電勢高，選項C正確；CD的電勢為零，CD為等勢面，依據(jù)電場線與等勢面垂直，可知CD表面旁邊的電場線都和地面垂直，選項D錯誤。]8.(2024·青島模擬)如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷B．a(chǎn)、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C．a(chǎn)、b小球電荷量之比為eq\f(\r(3),6)D．a(chǎn)、b小球電荷量之比為eq\f(\r(3),9)D[對c小球受力分析可得，a、b小球必需帶同種電荷，c小球才能平衡。對b小球受力分析可得，b、c小球帶異種電荷，b小球才能平衡。故A、B兩項錯誤。對c小球受力分析，將力正交分解后可得：eq\f(kqaqc,r\o\al(2,ac))sin60°＝keq\f(qbqc,r\o\al(2,bc))sin30°，又rac∶rbc＝1∶eq\r(3)，解得qa∶qb＝eq\r(3)∶9。故C項錯誤，D項正確。]9.(2024·江蘇蘇州調研)已知勻稱帶電球殼內部電場強度到處為零，電勢到處相等。如圖所示，正電荷勻稱分布在半球面上，Ox為通過半球頂點與球心O的軸線。A、B為該軸線上的點，且OA＝OB。C、D為直徑上的兩點，且OC＝OD。則下列推斷正確的是()A．A點的電勢與B點的電勢相等B．C點的電場強度與D點的電場強度不相同C．A點的電場強度與B點的電場強度相同D．在A點由靜止起先釋放重力不計的帶正電粒子，該粒子將沿AB做勻加速直線運動C[電場線的方向由正電荷指向無窮遠處或負電荷，圖中電場線的方向為沿AOB的方向，所以A點電勢高于B點電勢，故A錯誤；將題中半球殼補成一個完整的球殼，且?guī)щ妱蚍Q，設左、右半球在A點產(chǎn)生的場強大小分別為E1和E2。由題知，勻稱帶電球殼內部電場強度到處為零，則知E1＝E2。依據(jù)對稱性可知，左、右半球在B點產(chǎn)生的場強大小分別為E2和E1，且E1＝E2，則在圖示電場中，A的場強大小為E1，方向向右。B的場強大小為E2，方向向右，所以A點的電場強度與B點的電場強度相同，同理C和D點的電場強度也相同，故B錯誤，C正確；在A點由靜止起先釋放重力不計的帶正電粒子，由于電場強度隨著粒子向右運動，是改變的，所以粒子所受的電場力是改變的，則該粒子將做變加速直線運動，故D錯誤。]10．(2024·浙江模擬)A、B兩帶電小球，電荷量分別為＋q、＋9q，質量分別為m1和m2，如圖所示，用兩根不行伸長的絕緣細線懸掛于O點，靜止時A、B兩球處于同一水平線上，其中O點到A球的距離OA＝2L，∠AOB＝90°，∠OAB＝60°，C是AB連線上一點且在O點的正下方，帶電小球均可視為點電荷，靜電力常量為k，則下列說法正確的是()A．A、B間的庫侖力大小F＝eq\f(9kq2,4L)B．A、B兩球的質量之比為1∶3C．C點的電場強度為零D．若僅互換A、B兩球的帶電荷量，則A、B兩球位置將不再處于同一水平線上C[本題考查庫侖定律、物體平衡。由幾何關系可知，A、B間距為eq\f(2L,cos60°)＝4L，依據(jù)庫侖定律，A、B之間的庫侖力大小為F＝keq\f(9q2,16L2)，選項A錯誤；對A、B受力分析如圖所示，對A球，F(xiàn)＝m1gtan30°，對B球，F(xiàn)＝m2gtan60°，兩者聯(lián)立得m1∶m2＝3∶1，選項B錯誤；兩個帶電小球A、B在C點產(chǎn)生的場強方向相反，大小分別是EA＝keq\f(q,L2)，EB＝keq\f(9q,9L2)，明顯C點的合場強為零，選項C正確；假如A、B兩個小球的電荷量交換(質量不變)，通過受力分析可知，庫侖力不變，質量不變，因此庫侖力、重力的比值保持不變，即A、B兩球將接著保持在同一水平線上，選項D錯誤。]11．(2024·江西南昌模擬)(多選)如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1、Q2分別固定在x軸上的x1＝0和x2的位置上。將一摸索電荷q放置在x0處恰好靜止。現(xiàn)將Q2的固定點左移少許距離，將該摸索電荷q仍放置在x0處，則()A．摸索電荷q肯定向右運動B．摸索電荷q所受電場力肯定向左C．電場力對摸索電荷肯定是先做正功D．摸索電荷的電勢能肯定是先減小CD[本題考查同始終線上三個電荷的平衡問題。依據(jù)題述，將一摸索電荷q放置在x0處恰好靜止，由平衡條件可得keq\f(qQ1,x\o\al(2,0))＝keq\f(qQ2,x0－x22)。由于不知各個電荷的電性，將Q2的固定點左移少許距離，該摸索電荷q仍放置在x0處，摸索電荷q所受電場力不平衡，摸索電荷q所受電場力可能向左，也可能向右，摸索電荷q可能向左運動，也可能向右運動，選項A、B錯誤；摸索電荷由靜止起先運動，電場力對摸索電荷肯定是先做正功，摸索電荷的電勢能肯定是先減小，選項C、D正確。]12．(2024·瀘州模擬)(多選)如圖所示，圖甲、圖乙分別是等量負點電荷和等量異種點電荷組成的兩個獨立的帶電系統(tǒng)，O為電荷連線和中垂線的交點，M、N是連線上與O點對稱的兩點，p、q是中垂線上與O點對稱的兩點，現(xiàn)有一個正點電荷，僅受電場力作用，則()A．該正點電荷在圖甲和圖乙中從p運動到q時肯定是沿直線運動B．該正點電荷在圖甲和圖乙中從M運動到N時肯定是沿直線運動C．該正點電荷可以在圖甲中做勻速圓周運動經(jīng)過p和qD．該正點電荷可以在圖乙中做勻速圓周運動經(jīng)過p和qBC[在甲圖中，p、q間電場線方向均指向O點，正點電荷可沿直線從p運動到q，在乙圖中，p、q間電場線方向垂直p、q連線，那么正點電荷所受的電場力與p、q連線垂直，不行能沿直線運動，故A錯誤；在甲圖中，M、N間電場線方向均背離O點，正點電荷可沿直線從M運動到N，在乙圖中，M、N間電場線方向由M指向N，那么正點電荷所受的電場力與M、N連線平行，也可以沿直線運動，故B正確；該粒子在甲圖所示電場中，所受的電場力指向O點，正點電荷可以繞O點做勻速圓周運動，并經(jīng)過p、q，故C正確；在乙電場中，正點電荷受到的電場力與p、q連線垂直，不行能做勻速圓周運動，故D錯誤。]13．(2024·江西部分重點中學聯(lián)考)(多選)如圖所示，帶電小球a用絕緣細線豎直懸掛，在帶電小球a下方的絕緣桌面上固定著兩個帶電小球b、c，三個小球均可看成點電荷。當小球a處于平衡狀態(tài)時，它距正下方桌面上O點的距離為7.5cm，距小球b、c的距離均為15cm，且三個電荷在同一豎直平面內。已知小球a的帶電荷量為－3.00×10－8C，小球b、c的帶電荷量均為＋3.00×10－4C，O、M間的距離等于O、N間距離，下列說法不正確的是()A．O處的電場強度大小為4.8N/CB．小球a與b之間作用力大小為9.6NC．若小球a沿豎直方向向上運動，則它的電勢能將減小D．若小球b、c分別移到M、N兩點，則細