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

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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(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)．盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至給我們的學(xué)習(xí)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(xí)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認(rèn)為可能是下列數(shù)字中的(　　) A．6.210－19 C　B．6.410－19 C C．6.610－19 C D．6.810－19 C 答案：B 2．[人教版選修3－1P5演示實(shí)驗(yàn)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(gè)帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的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(gè)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(gè)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(duì)該實(shí)驗(yàn)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)，但不能說明反比關(guān)系，故A正確、B錯(cuò)誤；同理可知C錯(cuò)誤、D正確． 答案：AD 3．[2015江蘇卷](多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場線分布如圖所示．c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高 C．c點(diǎn)的電場強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D．c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低 解析：由題圖知，a點(diǎn)處的電場線比b點(diǎn)處的電場線密集，c點(diǎn)處電場線比d點(diǎn)處電場線密集，所以A、C正確；過a點(diǎn)畫等勢線，與b點(diǎn)所在電場線的交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)的電勢，故B錯(cuò)誤；同理分析可得d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，故D正確． 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(duì)稱的電場，場強(qiáng)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(diǎn)電荷．已檢測到c點(diǎn)的場強(qiáng)為零，d點(diǎn)與c點(diǎn)到球心O的距離都為r，B到c點(diǎn)距離也為r，那么只把帶電荷量為＋q的帶電體移到e點(diǎn)，e點(diǎn)到c、d兩點(diǎn)的距離均為r.則d點(diǎn)場強(qiáng)大小為(　　) A．k　　　B．k　　　C．k　　　D．k 解析：由c點(diǎn)場強(qiáng)為零可知＝，Q＝q，把帶電荷量為＋q的帶電體移到e點(diǎn)，兩電荷在d點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，均為E＝＝，兩場強(qiáng)方向垂直，所以d點(diǎn)場強(qiáng)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(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點(diǎn)．放在A、B兩點(diǎn)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?yàn)殡妶隽Φ恼较颍瑒t(　　) A．點(diǎn)電荷Q一定為正電荷 B．點(diǎn)電荷Q在A、B之間 C．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為5103 N/C D．A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高 解析：由圖乙可知，正的檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)和負(fù)的檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場力的方向都沿x軸正向，說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷并且在A、B之間，A錯(cuò)誤，B正確；F－q圖象的斜率表示電場強(qiáng)度，得出A點(diǎn)的場強(qiáng)大小為2103 N/C，C錯(cuò)誤；B點(diǎn)的場強(qiáng)大小為5102 N/C，說明A點(diǎn)距離Q較近，故A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)低，D錯(cuò)誤． 答案：B 6．[2019陜西黃陵中學(xué)高三模擬]如圖所示，一個(gè)絕緣圓環(huán)，當(dāng)它的均勻帶電且電荷量為＋q時(shí)，圓心O處的電場強(qiáng)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(qiáng)度的大小和方向?yàn)?　　) 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(dāng)圓環(huán)的均勻帶電，電荷量為＋q時(shí)，圓心O處的電場強(qiáng)度大小為E，由如圖所示的矢量合成可得，當(dāng)半圓ABC的帶電＋2q時(shí)，在圓心處的電場強(qiáng)度大小為E，方向由B到D；當(dāng)另一半圓ADC均勻帶電－2q，同理，在圓心處的電場強(qiáng)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(qiáng)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(gè)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(qiáng)恰好為零．靜電力常量為k，則P點(diǎn)關(guān)于薄平板對(duì)稱的M點(diǎn)的場強(qiáng)大小是(　　) A. B. C. D. 解析：根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加可知，帶電薄平板在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E＝k，方向水平向右．根據(jù)對(duì)稱性，該帶電薄平板在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E，方向水平向左，所以M點(diǎn)的場強(qiáng)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(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)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θ＝37.已知小球所帶電荷量q＝1.010－6C，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝3.0103 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(diǎn)時(shí)速度v的大小． 解析：(1)F＝qE＝3.010－3 N (2)由＝tan37， 得m＝4.010－4 kg (3)由mgl(1－cos37)＝mv2， 得v＝＝2.0 m/s 答案：(1)3.010－3 N　(2)4.010－4 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(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝的豎直桿上，其最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(xì)線相連，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)電場中，恰好保持靜止，則當(dāng)電場強(qiáng)度E存在最小值時(shí)，E與水平方向的夾角θ為(　　) A．0 B．30 C．45 D．60 解析：對(duì)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?yàn)閟inθ＋μcosθ＝sin(θ＋φ)，其中tanφ＝μ，φ＝30，所以當(dāng)θ＝60時(shí)，E最小，D正確． 答案：D 10. (多選)把a(bǔ)、b兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球分別用長為l的絕緣細(xì)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(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(diǎn)(圖中未畫出)，兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時(shí)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(diǎn)電荷．關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小E，下列正確的是(　　) A．F＝mg B．F＝mg C．E＝ D．E＝ 解析：對(duì)平衡時(shí)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(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；兩小球接觸后電荷量會(huì)平分，則每個(gè)小球的電荷量都為＋，由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可得Ea＝Eb＝k＝，由平行四邊形定則可得E＝2Eacos30＝，選項(xiàng)C錯(cuò)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(gè)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(gè)圓環(huán)，并系于結(jié)點(diǎn)O.在O處施加一水平恒力F使A、B一起加速運(yùn)動(dòng)，輕繩恰好構(gòu)成一個(gè)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(shè)輕繩的拉力為FT，則對(duì)A：FT＋FTcos60＝k；FTcos30＝maA，聯(lián)立解得：aA＝，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；恒力F的大小為F＝2FTcos30＝FT＝，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 答案：B 12．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))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(diǎn)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(可視為質(zhì)點(diǎn))．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(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)速度最大 D．滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v 解析：滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)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(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面的中點(diǎn)時(shí)所受庫侖力最大，此時(shí)F庫＝＝，故A錯(cuò)誤、B正確．當(dāng)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(shí)，滑塊的速度最大，滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)加速度方向沿斜面向下，所以滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)速度不是最大，C錯(cuò)誤；滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)對(duì)稱性，庫侖力對(duì)滑塊做的總功為零，由能量守恒可得mv2＋mgLsinθ＝mv，故vC>v，D錯(cuò)誤． 答案：B