2019-2020学年新教材高中物理课时跟踪训练四电场力的性质新人教版必修第三册.doc

课时跟踪训练（四） 电场力的性质A级学考达标1绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的绝缘水平面上固定另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是()解析：选BM在三个力的作用下处于平衡状态，则绝缘细线对小球M的拉力与小球N对小球M的库仑力的合力必与M的重力大小相等、方向相反，可知选项B正确。2如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个Q的点电荷，测得B处的场强EB48 N/C，则()AEC24 N/CBEC12 N/CC若要使EB0，可在C处放一个Q的点电荷D把q109 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6109 N解析：选B由真空中点电荷的场强公式E知，EC12 N/C，故A错误，B正确；根据场强的叠加及点电荷产生的场强方向知，应在C处放一等量同种电荷，C错误；FqEC1.2108 N，D错误。3.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解析：选D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Fak0b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。4两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()A52B54C56 D58解析：选B设两金属小球所带电荷量大小分别为5q、q，它们在相距一定距离时相互作用力为F1k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电荷量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为54，若两电荷同性，接触后再分开，两球电荷量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为59，故B正确，A、C、D错误。5.a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度Ea与a、b连线夹角为60，b点电场强度Eb与a、b连线夹角为30，关于此电场，下列分析正确的是()A这是一个正点电荷产生的电场，EaEb1B这是一个正点电荷产生的电场，EaEb31C这是一个负点电荷产生的电场，EaEb1D这是一个负点电荷产生的电场，EaEb31解析：选D设点电荷的电荷量为Q，将Ea、Eb延长相交，交点即为点电荷Q的位置，如图所示，由图可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，A、B错误；设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得rarb1，由Ek可得Ea3Eb，即EaEb31，C错误，D正确。6.如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则 ()Aa一定带正电，b一定带负电B静电力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大解析：选Da、b两个带电粒子在M点以相同速度飞出，所受电场力方向相反，但不知道电场线方向，无法判断哪个粒子带正电，哪个粒子带负电，但电场力对a、b均做正功，速度都增大，由电场线疏密及FEqma可知，a的加速度减小，b的加速度增大。故选项D正确。7如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()Aa对b的静电力可能是斥力Ba对c的静电力一定是引力Ca的电荷量可能比b少Da的电荷量一定比b多解析：选D根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，a对c的静电力一定是斥力，故A、B错误。同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，则a的电荷量一定比b多，故C错误，D正确。8.如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷q、q、q，则该三角形中心O点处的场强为()A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由O指向C D.，方向由C指向O解析：选CO点是三角形的中心，到三个电荷的距离为rasin 60a，三个电荷在O处产生的场强大小均为E0，根据对称性和几何知识得知：两个q在O处产生的合场强为E1，再与q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为EE0E1，方向由O指向C，故C正确。9.如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)(1)C球的电性和电荷量大小。(2)水平力F的大小。解析：(1)A球受到B球沿BA方向的库仑力和C球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C球对A球的库仑力为引力，C球带负电。对A球，有kksin 30，所以Q2q。(2)又根据牛顿第二定律，有kcos 30ma，将A、B、C作为整体，则F3ma。答案：(1)负电2q(2)B级选考提能10.多选如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为 ()A可能受到2个力作用B可能受到3个力作用C可能受到4个力作用D可能受到5个力作用解析：选AC首先小球A受重力和B球的引力，若重力和引力恰好相等，则A球可能平衡，所以A球可能受到2个力的作用；若向上的引力小于A球的重力，则A球会受到斜面的支持力，若要A球处于平衡状态，其必须还要受一沿斜面向上的摩擦力，所以A球有可能受4个力的作用。故A、C正确，B、D错误。11多选在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球(可视为质点)A和B。在t10时，同时将两球无初速释放，此时A球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2t时，B球的加速度大小也变为a。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是()A两个小球带的是同种电荷B两个小球带的是异种电荷Ct2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍Dt2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍解析：选BD根据牛顿第三定律可知两球之间的作用力大小相等，因此开始运动时B球的加速度大小为，后来变为a，说明两个小球相向运动，因此它们之间的库仑力为引力，因此两个小球带的是异种电荷，故A错误，B正确；以B球为研究对象，根据牛顿第二定律有：t1时刻：2m；t2时刻：2ma，联立解得，即t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍，故C错误，D正确。12.如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，A与B、B与C间距离均为l，A带电荷量QA8q，B带电荷量QBq，若在C上加一水平向右的恒力F，能使A、B、C三球始终保持相对静止。求：(1)外力F的大小；(2)C球所带电荷量QC。解析：先以A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律有F3ma，可知整体加速度方向向右，由题意知A、B都带正电，则C带负电。以A为研究对象，由牛顿第二定律得kkma，以B为研究对象，由牛顿第二定律得kkma，解得QC16q(负电)，外力为F。答案：(1)(2)16q