2022年电场力的性质习题及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电场力的性质习题及答案一、挑选题1在如下列图的四种电场中,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 甲图中与点电荷等距的a、b 两点名师归纳总结 - - - - - - - B 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点 C 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点 D 丁图中非匀强电场中的a、b 两点 2. 如下列图, A、B 为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v0,如不计

2、C 所受的重力,就关于电荷C以后的运动情形,以下说法中正确选项 A 加速度始终增大B加速度先增大后减小 C 速度先增大后减小D速度始终增大 3. 如下列图,两个带同种电荷的带电球 均可视为带电质点 ,A 球固定, B球穿在倾斜直杆上处于静止状态 B 球上的孔径略大于杆的直径 ,已知 A、B两球在同一水平面上,就B 球受力个数可能为 A3 B 4 C5 D6 4. 如下列图,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,已知在a、b 两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb,如带电粒子q| Q| . | q| 由 a 点运动到 b 点,电场力做正功,就下 列判定正确选项 A 如 Q为正电荷,就q 带

3、正电, FaFb B 如 Q为正电荷,就q 带正电, FaFb D 如 Q为负电荷,就q 带正电, FaFb 5. 如下列图,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b,左边放一个带正电的固定球Q时,两悬球都保持竖直方向下面说法中正确选项 A a 球带正电, b球带正电,并且a 球带电荷量较大 B a 球带负电, b球带正电,并且a 球带电荷量较小 C a 球带负电, b球带正电,并且a 球带电荷量较大 D a 球带正电, b球带负电,并且a 球带电荷量较小6如下列图,质量分别是m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两个带电小球,分别用长为l 的绝缘细线悬挂于同一点,

4、已知：q1q2,m1m2,两球静止平稳时的图可能是 第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆7. 如图光滑绝缘细杆与水平面成角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电荷量为q. 为使小球静止在杆上,可加一匀强电场所加电场的场强满意什么条件时,小球可在杆上保持静止 A 垂直于杆斜向上,场强大小为mgcos qB竖直向上,场强大小为mg q C 垂直于杆斜向下,场强大小为mgsin qD水平向右,场强大小为mgcot q8如下列图,水平面绝缘且光滑,弹簧左端固定,右端连一轻质绝缘挡板,空间存在着水平方向的匀强电场,一带电小球在电场力和挡

5、板压力作用下静止如突然将电场反向,就小球加速度的大小随位移 x 变化的关系图象可能是下图中的 9. 如图 1 所示, A、B、C、D、E 是半径为 r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A 点处的电量为q 外,其余各点处的电量均为q,就圆心 O处 A 场强大小为,方向沿 OA方向 B 场强大小为,方向沿 AO方向 C 场强大小为,方向沿 OA方向 D场强大小为,方向沿 AO方向10匀强电场的电场强度 E5.0 10 3 V/m ,要使一个电荷量为 3.0 1015 C 的负点电荷 不计重力 沿着与电场强度方向成 60 角的方向做匀速直线运动,就所施加外力的大小和方向应是 A

6、 1. 5 1011 N,与场强方向成 120B1.5 1011 N,与场强方向成 60 C 1.5 1011 N,与场强方向相同 D1.5 1011 N,与场强方向相反11. 如下列图,倾角为 的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为 m、带电荷量为 q 的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力就 A 如滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑 B 如滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑 C 如滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑,但加速度变大D如滑块匀加速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍以原加速度加速下滑

7、12. 如图 6123 所示,两个带等量的正电荷的小球A、B 可视为点电荷 ,被固定在名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆光滑的绝缘的水平面上,P、N是小球 A、B 的连线的水平中垂线上的两点,且POON. 现将一个电荷量很C小的带负电的小球C 可视为质点 ,由 P 点静止释放,在小球C向 N点的运动的过程中,以下关于小球的速度图象中,可能正确选项 13. 如下列图,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷,将一个质量为m、带电荷量为 q 的小球从圆弧管的端点A 处由静止释放,小球

8、沿细管滑到最低点B 处时,对管壁恰好无压力,就处于圆心 O处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为 A Emg qB E2mg q CE3mg qD无法运算二、运算题14. 如下列图,倾角为 的斜面 AB是粗糙且绝缘的,AB长为 L,C为 AB的中点,在 A、C之间加一方向垂直斜面对上的匀强电场,与斜面垂直的虚线 CD为电场的边界现有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小物块 可视为质点 ,从 B 点开头在 B、C间以速度 v0 沿斜面对下做匀速运动,经过 C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端 A 时的速度大小为 v. 试求： 1 小物块与斜面间的动摩擦因数 ； 2 匀强电场场强 E的大小15

9、. 一根长为 l 的丝线吊着一质量为 m,带电荷量为 q 的小球静止在水平向右的匀强电场中,如下列图, 丝线与竖直方向成 37 角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的转变而带来的其他影响 重力加速度为 g ,求： 1 匀强电场的电场强度的大小； 2 小球经过最低点时丝线的拉力16、如下列图,有一水平向左的匀强电场,场强为 E1.25 10 4 N/C,一根长 L1.5 m、与水平方向的夹名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆角为 37 的光滑绝缘细直杆 MN固定在电场中, 杆的

10、下端 M固定一个带电小球 A,电荷量 Q4.5 10 6 C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,电荷量 q1.0 106 C,质量 m1.0 102 kg. 现将小球从杆的上端 N静止释放, 小球 B 开头运动 静电力常量 k9.0 10 9 N m 2/C 2,取 g 10 m/s 2,sin 370.6 ,cos 37 0.8 求： 1小球 B开头运动时的加速度为多大？m、带电荷量分别为+q 和-q 的小球 A 和 B, 2小球 B的速度最大时,与M端的距离 r 为多大？17.如图 13-3-15 所示 ,两根长为 L 的绝缘丝线下端悬挂一质量为名师归纳总结 处于场强为E、方向水平向左

11、的匀强电场之中,使长度也为L 的绝缘连线AB 拉紧 ,并使小球处于静止状态.求 E 的大小满意什么条件才能实现上述平稳状态. 第 4 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电场力的性质专题训练答案解析1、答案： C 解析：甲图中与点电荷等距的 a、b 两点,场强大小相同,方向不相反,A 错；对乙图来说,依据电场线的疏密及对称性可判定,b 点和 a 点场强大小、方向均相同,B错；丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点,场强大小相同,方向相反,C对；对丁图来说,依据电场线的疏密可判定, b 点的场强

12、大于 a 点的场强, D错2、答案： BD解析：在两个等量的同号正电荷的电场中,两电荷连线垂直平分线上的场强从连线中点开头,沿平分线向外,场强在 O 点为零,在无穷远处也为零,因此沿平分线向外的场强变化是先增大后减小,电场力先增大后减小,加速度先增大后减小,A 项错误, B项正确；由于在两电荷连线中垂线的场强方向从中点沿中垂线向外,因此正电荷 C从连线中点垂直于连线向外运动,电场力与初速度同向,因此电荷 C始终做加速运动,速度始终增大,C项错误, D项正确3、答案： AB解析：依据题意,由题图可知 B 球必定要受到的力有三个,分别是重力、杆的弹力、A 给 B的库仑力,这三个力的合力可以为零,所

13、以A 正确；在三力平稳的基础上,假如库仑力增大,为保持平衡状态,杆要给B 球沿杆向下的摩擦力,反之假如库仑力减小,为保持平稳状态,杆要给B 球沿杆向上Q、q 为同种电荷,B. 的摩擦力,从而实现四力平稳,B 正确4、答案： A 解析：由于粒子由a 点运动到b 点电场力做正功,可知电场力指向外侧,电场线密集的地方电场强度大,由FEq 知 Fa大,选项 A 正确5、答案： B 解析：要使ab 平稳,必需有a 带负电, b 带正电,且a 球带电较少,故应选6、 答案： D 解析：如下列图,做两球的受力分析示意图,依据牛顿第三定律,两球之间的库仑力相等,由相像三角形原理有：m1gL1 L,m2g L2

14、 L,即：m1gL1m2gL2FL,因 m1m2,故 L1L2,D正确7、答案： B解析：小球受竖直向下的重力,如电场垂直于杆的方向,就小球受垂直于杆方向的电场力,支持力方向亦垂直于杆的方向,小球所受合力不行能为零,A、C 项错；如电场竖直向上,所受电场力 Eqmg,小球所受合力为零,B 项正确；如电场水平向右,就小球受重力、支持力和电场力作用,依据平行四边形定就,可知 Emgtan / q, D项错8、答案： A 解析：将电场反向瞬时至弹簧复原原长的过程中,对小球据牛顿其次定律得 kxqEma；弹簧复原原长之后的过程中,小球水平方向仅受电场力作用,对小球据牛顿其次定律得 qEma,选项 A正

15、确9、答案： C解析：在 A 处放一个 q 的点电荷与在 A 处同时放一个q 和 2q 的点电荷的成效相当,因此可以认为 O处的场是 5 个 q 和一个 2q 的点电荷产生的场合成的,5 个 q 处于对称位置上,在圆心 O处产生的合场强为 0,所以 O点的场强相当于2q 在 O处产生的场强应选 C. 10、答案： C 解析：在电场中负点电荷所受电场力的方向与电场方向相反,要使负点电荷在电场中做匀速直线运动,其合力为零,所以所施加外力的大小为 1.5 1011 N方向与场强方向相同,C正确11、答案： B 12、答案： AB 解析：此题考查同种等量电荷四周的电场线的分布在AB的垂直平分线上,从无

16、穷远处到名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆O点电场强度先变大后变小,到 O点变为零, 负电荷受力沿垂直平分线运动,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在 O点加速度变为零,速度达到最大,vt 图线的斜领先变大后变小；由 O点到无穷远,速度变化情形另一侧速度的变化情形具有对称性假如 PN足够远, B 正确,假如 PN很近, A 正确 13 、答案： C解析：小球下滑过程中由于电场力沿半径方向,总与速度方向垂直,所以电场力不做功,该过程小球的机械能守恒设小球滑到最低点B 处时速度为v,就有：

17、 mgR1 2mv 2,小球在B 点时对管 2 Eq mgmv R壁恰好无压力, 就小球只受重力和电场力的作用,电场力必指向圆心,由牛顿其次定律可得：. 由可求出E3mg q,所以 C正确 14 、解析： 1 小物块在 BC上匀速运动,由受力平稳得 而 Ff FN,由以上几式解得 tan . FNmgcos ,Ff mgsin 2 小物块在 CA上做匀加速直线运动,受力情形如下列图,就 FN mgcos qE,Ff FN依据牛顿其次定律得mgsin Ff ma,v2v 02a2L2由以上几式解得Em v qLtan . 2v 0 2答案： 1tan 2m v qLtan . 2v 0 215、

18、解析： 1 小球静止在电场中的受力如下列图：明显小球带正电,由平稳条件得： mgtan 37 Eq3mg故 E4q 2 电场方向变成向下后,小球开头摇摆做圆周运动,重力、电场力对小球做正功由动能定理：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆 mgqE l 1 cos 37 1 2mv 2由圆周运动学问,在最低点时,2 v F 向FT mgqE m l49 联立以上各式,解得：FT20mg3mg 49 答案： 1 4q 2 20mg16、解析： 1 开头运动时小球 B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿其次定律名师归纳总结 得 mgsin qEcos ma mgsin qEcos 0 第 7 页,共 8 页解得： agsin qEcos m代入数据解得：a3.2 m/s2. 2小球 B速度最大时合力为零,即解得： r 代入数据解得：r 0.9 m. 答案： 13.2 m/s220.9 m - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页