2020版高考物理一輪復習 分層規(guī)范快練22 電場的力的性質(zhì) 新人教版

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1、分層規(guī)范快練(二十二)　電場的力的性質(zhì) [雙基過關(guān)練] 1．保護知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務．盜版書籍影響我們的學習效率，甚至給我們的學習帶來隱患．小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習時，他發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認為可能是下列數(shù)字中的(　　) A．6.2×10－19 C　B．6.4×10－19 C C．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C 答案：B 2．[人教版選修3－1P5演示實驗改編](多選)用控制變量法可以研究影響電荷間相互作用力的因素．如圖所示，O是一個帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先

2、后掛在橫桿上的P1、P2、P3位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小，這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來．若物體O的電荷量用Q表示，三個小球的電荷量相等，用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示．忽略小球之間相互影響，則以下對該實驗現(xiàn)象的判斷正確的是(　　) A．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d有關(guān) B．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d成反比 C．保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F與Q成正比 D．保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關(guān) 解析：減小d，則θ變大，說明F與d有關(guān)，但不能

3、說明反比關(guān)系，故A正確、B錯誤；同理可知C錯誤、D正確． 答案：AD 3．[2015·江蘇卷](多選)兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示．c是兩負電荷連線的中點，d點在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則(　　) A．a(chǎn)點的電場強度比b點的大 B．a(chǎn)點的電勢比b點的高 C．c點的電場強度比d點的大 D．c點的電勢比d點的低 解析：由題圖知，a點處的電場線比b點處的電場線密集，c點處電場線比d點處電場線密集，所以A、C正確；過a點畫等勢線，與b點所在電場線的交點與b點位置比較知b點的電勢高于a點的電勢，故B錯誤；同理分析可得d點電勢高于c點電勢，故D正

4、確． 答案：ACD 4．[2019·江西九江十校第二次聯(lián)考]如圖所示，A是帶電荷量為＋Q、半徑為R的球體且電荷均勻分布．(均勻分布電荷的絕緣球體在空間產(chǎn)生對稱的電場，場強大小只和到球心的距離有關(guān))．B為帶電荷量為＋q的帶電體，可看作點電荷．已檢測到c點的場強為零，d點與c點到球心O的距離都為r，B到c點距離也為r，那么只把帶電荷量為＋q的帶電體移到e點，e點到c、d兩點的距離均為r.則d點場強大小為(　　) A．k　　　B．k　　　C．k　　　D．k 解析：由c點場強為零可知＝，Q＝q，把帶電荷量為＋q的帶電體移到e點，兩電荷在d點處產(chǎn)生的場強大小相等，均為E＝＝，兩場強方向垂直，

5、所以d點場強大小Ed＝E＝＝，A正確． 答案：A 5．[2019·浙江溫州質(zhì)檢]如圖甲所示，在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點．放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示．以x軸的正方向為電場力的正方向，則(　　) A．點電荷Q一定為正電荷 B．點電荷Q在A、B之間 C．A點的電場強度大小為5×103 N/C D．A點的電勢比B點的電勢高 解析：由圖乙可知，正的檢驗電荷放在A點和負的檢驗電荷放在B點所受電場力的方向都沿x軸正向，說明點電荷Q為負電荷并且在A、B之間，A錯誤，B正確；F－q圖象的斜率表示電場強度，得出A點的場強大小

6、為2×103 N/C，C錯誤；B點的場強大小為5×102 N/C，說明A點距離Q較近，故A點的電勢比B點低，D錯誤． 答案：B 6．[2019·陜西黃陵中學高三模擬]如圖所示，一個絕緣圓環(huán)，當它的均勻帶電且電荷量為＋q時，圓心O處的電場強度大小為E，現(xiàn)使半圓ABC均勻帶電＋2q，而另一半圓ADC均勻帶電－2q，則圓心O處電場強度的大小和方向為(　　) A．2E，方向由O指向D B．4E，方向由O指向D C．2E，方向由O指向B D．0 解析：當圓環(huán)的均勻帶電，電荷量為＋q時，圓心O處的電場強度大小為E，由如圖所示的矢量合成可得，當半圓ABC的帶電＋2q時，在圓心處的電場強

7、度大小為E，方向由B到D；當另一半圓ADC均勻帶電－2q，同理，在圓心處的電場強度大小為E，方向由O到D；根據(jù)矢量的合成法則，圓心O處的電場強度的大小為2E，方向由O到D. 答案：A 7．[2019·邯鄲質(zhì)檢]如圖所示，在帶正電的均勻薄平板右側(cè)距離3l處有一個帶電荷量為＋q的小球，在小球到平板垂線上距平板2l的P處，場強恰好為零．靜電力常量為k，則P點關(guān)于薄平板對稱的M點的場強大小是(　　) A. B. C. D. 解析：根據(jù)電場強度的疊加可知，帶電薄平板在P點產(chǎn)生的電場強度大小為E＝k，方向水平向右．根據(jù)對稱性，該帶電薄平板在M點產(chǎn)生的場強大小為E，方向水平向左，所以M點

8、的場強大小為EM＝＋E＝k，A正確． 答案：A 8．[2017·北京卷]如圖所示，長l＝1 m的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球所帶電荷量q＝1.0×10－6C，勻強電場的場強E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 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，小球回到最低點時速度v的大?。? 解析：(1)F＝qE＝3.0×10－3 N (2)由＝tan37°， 得m＝4.0×10－4 kg

9、 (3)由mgl(1－cos37°)＝mv2， 得v＝＝2.0 m/s 答案：(1)3.0×10－3 N　(2)4.0×10－4 kg (3)2.0 m/s [技能提升練] 9. 如圖所示，質(zhì)量為m1的不帶電小環(huán)A套在動摩擦因數(shù)為μ＝的豎直桿上，其最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，一質(zhì)量為m2、帶電荷量為＋q的小球B與A用一絕緣細線相連，整個裝置處于勻強電場中，恰好保持靜止，則當電場強度E存在最小值時，E與水平方向的夾角θ為(　　) A．0° B．30° C．45° D．60° 解析：對A、B整體研究，受到豎直向下總的重力(m1＋m2)g、電場力Eq、沿水平方向垂直

10、于桿的彈力FN和豎直向上的摩擦力，則由平衡條件可得Eqsinθ＋μFN＝(m1＋m2)g，F(xiàn)N＝Eqcosθ.解得Eq(sinθ＋μcosθ)＝(m1＋m2)g，因為sinθ＋μcosθ＝·sin(θ＋φ)，其中tanφ＝μ，φ＝30°，所以當θ＝60°時，E最小，D正確． 答案：D 10. (多選)把a、b兩個完全相同的導體小球分別用長為l的絕緣細線拴接，小球質(zhì)量均為m.先讓a球帶上＋q的電荷量并懸掛于O點，如圖所示．現(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(圖中未畫出)，兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時兩球相距l(xiāng).已知重力加速度為g，靜電力常量為k，帶電小球可視為點電荷．關(guān)于a球所受的靜

11、電力大小F及O點處的場強大小E，下列正確的是(　　) A．F＝mg B．F＝mg C．E＝ D．E＝ 解析：對平衡時的a球受力分析如圖所示，由正交分解法可得FTsin60°＝mg，F(xiàn)Tcos60°＝F，聯(lián)立解得F＝mg，選項A正確、B錯誤；兩小球接觸后電荷量會平分，則每個小球的電荷量都為＋，由點電荷的場強公式可得Ea＝Eb＝k＝，由平行四邊形定則可得E＝2Eacos30°＝，選項C錯誤、D正確． 答案：AD 11．[2019·泉州質(zhì)檢]如圖，光滑絕緣水平面上兩個相同的帶電小圓環(huán)A、B，電荷量均為q，質(zhì)量均為m，用一根光滑絕緣輕繩穿過兩個圓環(huán)，并系于結(jié)點O.在O處施加一水平

12、恒力F使A、B一起加速運動，輕繩恰好構(gòu)成一個邊長為l的等邊三角形，則(　　) A．小環(huán)A的加速度大小為 B．小環(huán)A的加速度大小為 C．恒力F的大小為 D．恒力F的大小為 解析：設輕繩的拉力為FT，則對A：FT＋FTcos60°＝k；FTcos30°＝maA，聯(lián)立解得：aA＝，選項B正確，A錯誤；恒力F的大小為F＝2FTcos30°＝FT＝，選項C、D錯誤． 答案：B 12．如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的滑塊(可視為質(zhì)點)放置在質(zhì)量為M的光滑斜劈上，斜劈的傾角為θ＝30°，斜劈固定在水平地面上，現(xiàn)在斜劈的底端C點豎直放置一絕緣桿，絕緣桿的頂端放置一帶電荷量為＋Q的小球(可

13、視為質(zhì)點)．已知斜劈的斜邊長為L，絕緣桿的高度也為L，靜電力常量為k，現(xiàn)給滑塊一沿斜劈向下的初速度v，讓滑塊沿斜面下滑，若滑塊始終在斜面上運動，則下列說法中正確的是(　　) A．運動過程中滑塊所受庫侖力一直增大 B．滑塊受到的庫侖力最大值為 C．滑塊運動到斜面中點時速度最大 D．滑塊運動到C點時的速度大小為v 解析：滑塊沿斜面向下運動的過程中與小球的距離先減小后增大，故所受庫侖力先增大后減小，當滑塊運動到斜面的中點時所受庫侖力最大，此時F庫＝＝，故A錯誤、B正確．當滑塊所受重力沿斜面向下的分力等于庫侖力沿斜面向上的分力時，滑塊的速度最大，滑塊運動到斜面中點時加速度方向沿斜面向下，所以滑塊運動到斜面中點時速度不是最大，C錯誤；滑塊運動到C點的過程中，根據(jù)對稱性，庫侖力對滑塊做的總功為零，由能量守恒可得mv2＋mgL·sinθ＝mv，故vC>v，D錯誤． 答案：B 8