2022年高考物理一轮总复习 6.1电场力的性质限时规范特训

2022年高考物理一轮总复习 6.1电场力的性质限时规范特训一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1. 关于电场强度及电场线的概念，下列说法中正确的是()A. 电荷在电场中某点受到的电场力大，该点的电场强度就大B. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致，电场线上某一点的切线方向即为该点的场强方向C. 由静止释放的带电粒子只在电场力作用下，其运动轨迹一定与电场线重合D. 电场中某点的电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关解析：电场强度是描述电场的力的性质的物理量。电场中某点的电场强度由电场本身决定，与试探电荷、试探电荷的受力情况无关。所以A错误、D正确；正电荷所受电场力的方向与所在点的场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与所在点的场强方向相反，所以B错误；若电场线为曲线其运动轨迹与电场线不重合，选项C错误。答案：D2. (多选)如图所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示这两点电场强度的大小，则()A. a、b两点的电场强度方向相同B. 因为电场线由a指向b，所以EaEbC. 因为电场线是直线，所以EaEbD. 不知道a、b附近电场线的分布情况，Ea、Eb的大小不能确定解析：电场线疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向，由于只有一条电场线，故无法判定哪点场强大。选项A、D正确。答案：AD3. 如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷q，则q在A点所受的电场力为()A. ，方向向上 B. ，方向向上C. ，方向水平向左 D. 不能确定解析：先把带电圆环分成若干个小部分，每一小部分可视为一个点电荷，各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消，竖直方向上的电场力大小为，方向向上，故选B。答案：B4xx浙江高考(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D错误。答案：ABC5. 在如下图所示的四种电场中，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B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C. 丙图中两等量同种点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，选项A错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的场强大小相等、方向相同，选项B错误；丙图中两等量同种点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，选项C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的场强大于a点的场强，选项D错误。答案：C6. xx南宁模拟(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：以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果斜面对A无作用力，则A只受重力和库仑引力作用而平衡；如果受摩擦力，则一定受弹力，所以A受4个力作用而平衡，故答案为A、C。答案：AC7. 如图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷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C指向OD. ，方向由O指向C解析： 每个点电荷在O点处的场强大小都是E，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E02E，方向由O指向C。B项正确。答案：B8. xx太原模拟如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电2q，而另一半圆ADC均匀带电2q，则圆心O处的电场强度的大小和方向为()A. 2E，方向由O指向D B. 4E，方向由O指向DC. 2E，方向由O指向B D. 0解析：由题意可知，若圆AB带电荷量为q，在圆心处场强为E，方向由O指向中点，若圆CD带电荷量为q，在圆心处的场强也是E，且方向与圆AB在圆心处场强相同；同理，圆BC、AD在圆心处的场强也是E，方向由O指向中点。合成各场强可得，圆心O处的场强大小为2E，方向由O指向D。因此A正确。答案：A9. xx芜湖模拟如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷Q和Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是()A. Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B. Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上C. Fd、Fe的方向水平向右，Fc0D. Fd、Fc、Fe的大小都相等 解析：根据场强叠加原理，等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点受电场力方向与场强方向相同，可得到A正确，B、C错误；连线上场强由a到b先减小后增大，中垂线上由O到无穷远处逐渐减小，因此O点场强是连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故FdFcFe，故D错误。答案：A10. xx锦州模拟如图所示，将两个摆长均为l的单摆悬于O点，摆球质量均为m，带电荷量均为q(q0)。将另一个带电荷量也为q(q0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处于等边三角形abc的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为120，则此时摆线上的拉力大小等于()A. mg B. mgC. 2 D. 解析：对a处小球进行隔离分析，如图所示，小球处于平衡状态，则任意两球间库仑力大小FqFOasin30Fqcos30mgFOacos30FqFqsin30联立解得FOamg利用对称性可知FOaFOb，B正确。答案：B二、非选择题(本题共2小题，共40分)11. (16分)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，如图所示，丝线与竖直方向成37角，现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g，sin370.6)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球经过最低点时受到的拉力大小。甲解析：(1)小球静止在电场中受力如图甲所示显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan37qE故E。(2)电场方向变成竖直向下后(如图乙所示)，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功。由动能定理得：乙mv2(mgqE)l(1cos37)由圆周运动知识，可知在最低点时F向FT(mgqE)m解得FTmg。答案：(1)(2)mg12. (24分)xx合肥调研如图(甲)所示，水平面被竖直线PQ分为左、右两部分，左部分光滑，范围足够大，上方存在水平向右的匀强电场，右部分粗糙。一质量为m2 kg，长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上，A端距PQ的距离为s3 m，给棒一个水平向左的初速度v0，并以此时作为计时的起点，棒在最初2 s的运动图象如图(乙)所示。2 s末棒的B端刚好进入电场，已知直棒单位长度带电荷量为0.1 C/m，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)直棒的长度；(2)匀强电场的场强E；(3)直棒最终停在何处。解析：(1)02 s内，棒运动的位移s1tt4 m棒长为Ls1s1 m。(2)由题图(乙)知，棒在向左运动至B端刚好进入电场的过程，棒的加速度一直不变为a0.5 m/s2。直棒所带电荷量qL0.1 C当B端刚进入电场时有qEma得出E10 N/C。(3)AB棒未进入电场前有mgma得出0.05棒B端进入电场后向左减速然后返回出电场直到最终停止，设A端在PQ右侧与PQ相距为x。由动能定理得mgx0mv解得x2.25 m故A端在PQ右边且距PQ为2.25 m。答案：(1)1 m(2) 10 N/C(3)A端距PQ 2.25 m，在PQ右边