高考物理一轮基础复习 电场力的性质1

电场力的性质一、选择题(每小题6分，共48分)1两个完全相同的金属小球带有电量相等的电荷，相距一定的距离时相互作用力为F.现在用第三个完全相同不带电的小金属球C先跟A接触，再和B接触，然后移去C，则A、B间的相互作用力为()A. B. C. D.解析AC本题很容易只考虑两球带同种电荷而只选择C项，事实上两球可能带等量的同种电荷，也可能带等量的异种电荷，所以解题时要特别注意，选项A、C正确2关于同一电场的电场线，下列表述正确的是()A电场线是客观存在的B电场线越密，电场强度越小C沿着电场线方向，电势越来越低D电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小解析C电场是客观存在的，而电场线是假想的，故A错；电场线越密的地方电场越强，B错；沿着电场线方向电势逐渐降低，C对；负电荷沿电场线方向移动时电场力做负功，电势能增加，D错3在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F.要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是()A使甲、乙电荷量都变为原来的倍B使甲、乙电荷量都变为原来的C使甲、乙之间的距离变为原来的倍D使甲、乙之间的距离变为原来的解析AD根据库仑定律分析可得，通过改变电荷量和电荷之间的距离都可改变库仑力的大小，故答案为A、D.4.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是()Aa、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电荷量Ba、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量Ca、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电荷量Da、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量解析B由电场线分布特点可知a、b为异种电荷，又由于a处电场线比b处疏，可知a处场强小于b处，故a带电荷量小于b带电荷量，B正确5下列关于电场强度的两个表达式EF/q和EkQ/r2的叙述，正确的是()AEF/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量BEF/q是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场CEkQ/r2是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电荷量，它不适用于匀强电场D从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式Fk，式k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而k是点电荷q1产生的电场在q2处的场强大小解析BCDEF/q为定义式，适用于任何电场，式中q为检验电荷的电荷量，F为检验电荷受到的电场力，故A错，B对EkQ/r2为真空中点电荷的场强公式，C对因Fkkq2E1q2E2q1，所以D对6如图所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一个带正电的点电荷，电荷量大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一个带负电的点电荷，电荷量大小都是q2，且q1q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是()AE1 BE2 CE3 DE4解析B如图，作出各点电荷在O点产生的电场强度，设q1在O点产生的场强为Ea、Ec(方向如图)，q2在O点产生的场强为Eb、Ed(方向如图)，由于电场强度为矢量，O点处的场强为Ea、Ec、Eb、Ed的矢量和B正确7.如图所示，点电荷4Q与Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是()解析BC设ACCDDBr，则ECkk，方向水平向右EDkk0，则负电荷由C到D所受电场力始终向左第一种情况，该负电荷做减速运动，且加速度逐渐减小，直到电荷以一定速度通过D点，故B正确；第二种情况，电荷向右减速，在到达D点之前反向运动，因此，由CD电荷先减速后加速，加速度先减小后增大，故C正确8.如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则()Aa球的质量比b球的大Ba、b两球同时落地Ca球的电荷量比b球的大Da、b两球飞行的水平距离相等解析AB设a、b两球间库仑斥力大小为F，分析两球受力可得：tan ，tan ，因mb，A正确；剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B正确；由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等时间内，a球飞行的水平距离比b的小，D错误；无法比较电荷量大小，故C错误二、非选择题(共52分)9(8分)如图所示，在真空中有两个点电荷Q13.0108 C和Q23.0108 C，它们相距0.1 m，A点与两个点电荷的距离r相等，r0.1 m则电场中A点场强E_，方向_解析真空中点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示合场强E、场强E1、场强E2向上平移后的矢量三者构成一正三角形，故E与Q1Q2平行，且EE1E2k9.0109 N/C2.7104 N/C.【答案】2.7104 N/C与Q1Q2平行指向右10(13分)如图所示，一个质量为30 g、带电荷量1.7108 C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30，求匀强电场E.(g取10 m/s2)解析小球受力如图所示由共点力平衡条件，知重力与电场力的合力R必与线上张力T等大由题意可知qEFmgtan 30E N/C1107 N/C.【答案】1107 N/C11(15分)如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？解析a点场强为零，匀强电场场强与Q在a点产生的场强大小相等，方向相反，匀强电场E，方向向右；在b点两个电场方向相同，Eb2，方向向右；在c点两个电场方向互为90夹角，则Ec，方向与E的方向成45角【答案】见解析12(16分)在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，电荷量分别为2q和q，两个小球间用长为l的绝缘细线连接，并用绝缘细线悬挂在O点，如图所示平衡时，细线对悬点的作用力多大？解析细线对悬点的作用力大小等于悬线上面一个小球A的拉力可以隔离每个小球，通过受力分析，由力的平衡条件求解法一：隔离法设上、下两细线的拉力分别为FT1，FT2，以两小球为研究对象，作受力分析：A球受到向上的悬线拉力FT1，向下的重力mg，细线拉力FT2，库仑力FC，电场力FE1；B球受到向上的细线拉力FT2，库仑力FC，电场力FE2，向下的重力mg.它们的隔离体受力图如图甲所示平衡时，满足条件：FT1mgFT2FCFE1FT2FCFE2mg因FT2FT2，FCFC，FE12qE，FE2qE，联立两式得：FT12mgFE1FE22mgqE.根据牛顿第三定律，所以细线对悬点的拉力大小为2mgqE.法二：整体法如果把两个小球和中间的细线作为一个整体(系统)，那么电荷间相互作用的库仑力FC和FC，细线的拉力FT2和FT2都是系统的内力，它们互相抵消，作用在系统上的外力仅为两球重力2mg，悬线拉力FT1，电场力FEqE(如图乙所示)，于是由力平衡条件立即可得FT12mgFE2mgqE.【答案】2mgqE- 4 -