电场力的性质 单元测试.docx

1、电场力的性质 单元测试电场力的性质 单元测试1.2018全国卷如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则( )Aa、b的电荷同号，kBa、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，kDa、b的电荷异号，k答案：D解析：由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，根据受力分析知，a、b的电荷异号根据库仑定律，a对c的库仑力为Fak0 b对c的库仑力为Fbk0 设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得 联立式得k.2 真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分

2、别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为( )A3 ：1 B1 ：3C9 ：1 D1 ：9答案：C解析：由点电荷的场强公式Ek可知，C选项正确32019四川省成都模拟如图所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示这两处的电场强度的大小，则()Aa、b两点的电场强度方向相反B因为电场线由a指向b，所以EaEbC因为电场线是直线，所以EaEbD因不清楚a、b两点附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea、Eb的大小关系答案：D解析：由电场线方向可知，a、b两点的电场强度方向都向右，A选项错误；仅一条电场线无法比较电场线的疏密程度和电场强度大小关系，B、C选项错误，D

3、选项正确42019重庆八中模拟在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A图甲中与点电荷等距的a、b两点B图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点C图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点D图丁中非匀强电场中的a、b两点答案：C解析： 题图甲中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向不相反，A选项错误；题图乙中，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，B选项错误；题图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向相反，C选

4、项正确；题图丁中根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，D选项错误12三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知()An3 Bn4Cn5 Dn6解析：D设球1、2之间的距离为r，球3和它们没有接触前，由库仑定律有F，接触后，球2带电荷量为q，球1带电荷量为q，由库仑定律有F，联立上面两式解得n6，D项对13.(多选)在光滑绝缘的水平

5、桌面上有四个小球构成菱形，其带电量如图所示图中q与q的连线跟q与Q的连线之间夹角为，若该系统处于平衡状态，则正确的关系式为()Acos3 Bcos3Csin3 Dsin314.(多选)如图所示，A、B两球所带电荷量均为2105 C，质量均为0.72 kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30，则B球距离A球的距离可能为()A0.5 m B0.8 mC1.2 m D2.5 m解析：AB对A受力分析，受重力mg、绳的拉力FT、B对A的吸引力F，由分析知，A平衡时，F的最小值为Fmg

6、sin 30，解得r1 m，所以两球的距离d1 m，A、B正确15如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是()解析：B根据点电荷电场强度公式Ek，结合矢量合成法则求解设正方形顶点到中心的距离为r，则A选项中电场强度EA0，B选项中电场强度EB2k，C选项中电场强度ECk，D选项中电场强度EDk，所以B正确16.(多选)如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、A、B三点，其中O为圆心A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，且圆周上各点电势相等，ABL.有一个可视为质点的质量为m、

7、电荷量为q的带电小球正在滑槽中运动，在C点受到的电场力指向圆心，C点所处的位置如图所示，根据题干和图示信息可知()AB点的电荷带正电BB点处电荷的电荷量为3QCB点处电荷的电荷量为QD小球在滑槽内做的是匀速圆周运动17.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()A. B.C. D.解析：B设小球c带电荷量为Q，由库仑定律可知小球a对小球c的库仑引力为Fk，小球b对小球c的库仑引力为Fk，二力合力为2Fcos 3

8、0.设水平匀强电场场强的大小为E，对c球，由平衡条件可得QE2Fcos 30，解得E，选项B正确18.图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力的作用，根据此图可做出正确判断的是()A带电粒子所带电荷的符号B场强的方向C带电粒子在a、b两点的受力方向D带电粒子在a、b两点的加速度何处较大19.如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应()A带负电，放在A点 B带正电，放在B点C带负电，放在C点 D带正电，放在C点解析：Ca受到重力、支持力和库仑

9、力的作用处于平衡状态，对a球受力分析可知，只有在C处放上负电荷，才可使a受力平衡，故选C.20.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直则()AA点的场强大小为 BB点的场强大小为EkCD点的场强大小不可能为0DA、C两点的场强相同解析：A正点电荷Q在A的电场强度大小E，而匀强电场在A点的场强大小为E；因方向互相垂直，由平行四边形法则知A点的合场强大小为，A正确；同理，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为Ek，故B错误；同理

10、知D点的合场强为0，C错误；A、C两点场强大小相等，方向不同，故A、C两点场强不相同，D错误 21.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()A. B.EC.E D.E22.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q.不计边缘效应时，极板可看做无穷大导体板，则极板间的电场

11、强度大小和两板极间相互的静电引力大小分别为()A.和 B.和C.和 D.和解析：D由题知，故电场强度E.带电荷量为Q的平板在与另一平板产生的电场中受力FQE.两板之间的场强为两板各自场强叠加的合场强，E合2E，D正确23(多选)如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点，现有一检验电荷q(电性未知)以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动(检验电荷只受电场力作用)，q运动的速度图象如图乙所示，则()AQ2必定是负电荷B可以确定检验电荷的带电性质CQ2的电荷量必定大于Q1的电荷量D从b点经a点向远处运动的过程中电荷q所受电场力先增大后减

12、小24.如图所示，空间存在着强度E2.5102 N/C，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L0.5 m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量m0.5 kg、电荷量q4102 C的小球现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂取g10 m/s2.求： (1)小球的电性(2)细线能承受的最大拉力(3)当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度解析：(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，(qEmg)Lmv2在最高点对小球由牛顿第二定律得，FTmgqEm由

13、式解得，FT15 N25如图甲所示，两根长为L的丝线下端分别悬挂一质量为m、带电量q和q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态。求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。答案：E解析：首先，小球A、B均处于静止状态，其所受合外力为零；其次，若撤去水平向左的匀强电场，则A、B两小球在重力和彼此间静电引力作用下，回落到悬点正下方，可见只有匀强电场足够强时，A、B间连线才能被拉紧。设A、B间连线刚要被拉紧时，匀强电场的场强为E0，这时，小球A受力如图乙所示，由共点力平衡条件得水平方向上E0qFTcos60F 竖直方向上FTsin60

14、mg 其中由库仑定律得Fk 解联立方程组可得E0，故当匀强电场E满足EE0，即E时A、B间连线才被拉紧。26.如图所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D，四个点电荷的带电量均为Q，其中点电荷A、C带正电，点电荷B、D带负电，试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向。答案：电场强度为零解析：四个点电荷各自在P点的电场强度EA、EB、EC、ED如图所示，根据对称性可知，EA、EC的合电场强度E1沿OP向外，EB、ED的合电场强度E2沿OP指向O，由对称性可知，E1、E2大小相等，所以P点的电场强度为零。27.如图，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O、O和A间的距离均为d，A、B间距离为2d。在B点处有一电荷量为q的固定点电荷。已知A点处的场强为零，k为静电力常量，求： (1)带电圆环在O点处的场强大小；(2)C点处场强。答案：(1)0(2)方向沿OC向下B处点电荷在C点处产生的场强大小为EC2，方向沿OC向外则C点处场强EEC1EC2解得E、方向沿OC向下