限时规范训练高考领航第1讲电场力的性质公开课.docx

限时规范训练基础巩固题组1 .关于电场力和电场强度，以下说法正确的选项是（）A. 一点电荷分别处于电场中的A、3两点，点电荷受到的电场力大，那么该处场强小 B.在电场中某点如果没有试探电荷，那么电场力为零，电场强度也为零 C.电场中某点场强为零，那么试探电荷在该点受到的电场力也为零D. 一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同解析：选C.一点电荷分别处于电场中的A、5两点，根据场强的定义式£=/得知， 电荷受到的电场力大，那么场强大，应选项A错误；在电场中某点没有试探电荷时，电场力 为零，但电场强度不一定为零，电场强度与试探电荷无关，由电场本身决定，应选项B错 误；电场中某点场强E为零，由电场力公式F=gE可知，试探电荷在该点受到的电场力也 一定为零，应选项C正确；一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为，的球面上各点所 受电场力大小相等，但方向不同，所以电场力不同，应选项D错误.2.两个分别带有电荷量一。和+ 50的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r的两处，它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为£那么两球间库仑力的大小为（解析：选D.两球相距，时，根据库仑定律尸=得平，两球接触后，带电荷量均为2Q9那么Ff=那么Ff=16F,由以上两式可解得尸=一丁，选项D正确.3.（多项选择）如下图，点电荷。固定，虚线是带电荷量为g的微粒的运动轨迹，微粒的 重力不计，、力是轨迹上的两个点，力离。较近.以下说法正确的选项是（）A.。一定是带正电荷，q 一定是带负电荷B.不管。带什么性质的电荷，。点的场强一定比力点的小C.微粒通过或力两点时，加速度方向都是指向。D.微粒在0、方两点时的场强方向为切线方向解析：选BC由运动轨迹可知两电荷带异种电荷，但不能确定哪个带正电荷，哪个带负电荷，应选项A错误；由E=d可知点的场强一定比b点的小，应选项B正确；由于 是吸引力，所以微粒通过、力两点时，加速度方向都是指向。，由于微粒的重力不计，故 场强方向也都是指向或背离Q,应选项C正确，D错误.4 .以下选项中的各;圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各;圆环间彼此绝缘.坐标原点。处电场强度最大的是（）解析：选B.将圆环分割成微元，根据对称性和矢量叠加，D项。点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在。点产生的电场，大小与A项的相等，B项正、负电荷在。点 产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的也倍，也是A、C项场强的5倍, 因此B项正确.5 .（多项选择）如下图，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分别为一外- 外0.四个小球构成一个菱形，一八一4的连线与一外。的连线之间的夹角为。.假设此系统 处于平衡状态，那么正确的关系式可能是（）C.C.cos3a=sinJaq8。28qsina2解析：选AC.设菱形边长为那么两个0之间距离为2sina,那么两个一之间距离为 2acos。.选取一q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2Arcos a=2acosa）9解得cos3a=8Q9a=8Q9故A正确，B错误；选取Q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2普sin 1= a切系齐解得sin3a奇，故C正确，D错误.6 .（2019全国卷IH）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，。、尸是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、BA不带电，B的电荷量为q（q>0）.A从。点发射时的速度大小为如，到达尸点所用时间为。B从。点到达尸点所用时间为；重力加速度为g,求:(1)电场强度的大小；(2)3运动到尸点时的动能.解析：(1)设电场强度的大小为E,小球5运动的加速度为以根据牛顿第二定律、运动 学公式和题给条件，有mg+qE=ma®KO =青解得E=竿(2)设3从。点发射时的速度为5,到达尸点时的动能为Ek, 0、尸两点的高度差为加 根据动能定理有=mgh+qEh®联立式得& = 2皿比+ g2/2).答案：(1)警 (2)2mM+g¥)能力提升题组7 .如下图，空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为，水平底面的四个顶点处均固 定着电荷量为+ q的小球，顶点尸处有一个质量为根的带电小球，在库仑力和重力的作用 下恰好处于静止状态.假设将P处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的电场强度为E的匀 强电场，此时P处小球仍能保持静止.重力加速度为g,静电力常量为匕那么所加匀强电场 的电场强度大小为()mg2qmg2qmg4q2爽kq解析：选D.设尸处的带电小球电荷量为0,根据库仑定律可知，那么尸点小球受到各 个顶点电荷的库仑力大小为：b=缪；根据几何关系，可知正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45。；再由力的分解法那么，有：4X 誓X*=mg;假设将P处小球的电荷量减半，那么 CL 乙四个顶点的电荷对尸处小球的库仑力合力为：9=典9；当外加匀强电场后，再次平衡, a那么有：'：?，+色=蜂;解得：£=2*%或E=贲,故D正确.8 .如下图，xOy平面是无穷大导体的外表，该导体充满zVO的空间，z>0的空间 为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=A处，那么在xOy平面上会产生感应电荷.空 间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体外表上的感应电荷共同激发的.静电平衡时导体内部场强处处为零，那么在Z轴上处的场强大小为他为静电力常量）（c喘D.既解析：选D.该电场可等效为分别在z轴入处与一力处的等量异种电荷产生的电场，如图所示,图所示,故D正确.9 .对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，中选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r位置的电势为9=乎仅为静电力常量），如下图，两电荷量大小均为。的异号点电荷相距为d,现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、 半径为R的半圆形轨迹A3C移到。点，在质子从A到。的过程中，系统电势能的变化情况为（）A.减少2k0eRcpR2C.减少2kQe(pR2解析：选A.4、。两点关于一。对称，故一。对质子不做功，质子由A到C只有+。做正功，电势能减小，AEP=ek。_ ek 2kQeRdR d+R d2R2A正确.10 .如下图，正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成，。是线框的中心，线 框上均匀地分布着正电荷，现在线框上侧中点A处取下足够短的带电荷量为q的一小段， 将其沿oa连线延长线向上移动的距离到B点处，假设线框的其他局部的带电荷量与电荷分布保持不变，那么此时。点的电场强度大小为（左为静电力常量）（A.B. k2C.卓解析：选C.设想将线框分为个小段，每一小段都可以看成点电荷，由对称性可知, 线框上的电荷在。点产生的场强等效为与A点对称的电荷量为g的电荷在。点产生的场强, 故 昂=号=署，3点的电荷在。点产生的场强为 反=容 由场强的叠加可知E=Ei 2）&=誓，C正确.H.（多项选择）如下图，带电小球4、8的电荷分别为Qb, OA = OB9都用长L的丝线悬挂在。点.静止时A、B相距为d.为使平衡时间距离减为也 可采用以下哪些方法A.将小球A、3的质量都增加到原来的2倍B.将小球3的质量增加到原来的8倍C将小球A、3的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、8的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球8的质量增加到原来的2倍解析：选BD.如下图，8受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其 合力应与重力大小相等、方向相反；由几何关系可知，管=5,而库仑力即甯,即，沏g才=4。4。兄.要使d变为予 可以使3球质量增大到原来的8倍而保证上式成立，故A错误，B正确；或将小球A、笈的电荷量都减小到原来的一半，同时小球8的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立，故C错误，D正确.12.如下图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、。三点构成等边三角形，边长 L=2.0 m.假设将电荷量均为q=+2.0X10Fc的两点电荷分别固定在A、B点，静电力 常量 A=9.OX1()9 N m2/C2,求：y/mC一1 x/m两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向.解析：(1)根据库仑定律，A、3两点处的点电荷间的库仑力大小为F=k)代入数据得户=9.0X103N.(2)4、3两点处的点电荷在。点产生的场强大小相等，均为百=*A、b两点处的点电荷形成的电场在。点的合场强大小为E=2Eicos 30。由式并代入数据得E7.8X103 N/C场强E的方向沿y轴正方向.答案：(1)9.0X1()3n (2)7.8X103 N/C 方向沿y轴正方向