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(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 2 第2節(jié) 電場的力的性質(zhì)練習(xí)(含解析)

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1、電場的力的性質(zhì) 【隨堂檢測】 1.在電場中某一點(diǎn)放一試探電荷q,它受到的靜電力為F,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E=,那么下列說法正確的是(  ) A.若移去試探電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0 B.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為2E C.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 D.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E 解析:選D.電場強(qiáng)度是用試探電荷受力的方法定義的,公式E=中,雖然有試探電荷的電荷量q,但更換試探電荷時(shí),F(xiàn)與q的比值不變,電場強(qiáng)度由電場本身決定.故選項(xiàng)D正確. 2.(2017·11月浙江選考)電場線的形狀可以用實(shí)驗(yàn)來模擬

2、,把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場,頭發(fā)屑就按照電場的方向排列起來,如圖所示.關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(  ) A.a(chǎn)圖是模擬兩等量同種電荷的電場線 B.b圖一定是模擬兩等量正電荷的電場線 C.a(chǎn)圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極 D.b圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極 答案:C 3.(2019·麗水高二月考)四種電場的電場線如圖所示.一正電荷q僅在靜電場力作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動,且加速度越來越大.則該電荷所在的電場是圖中的(  ) 解析:選D.由正電荷q僅在靜電力的作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動,故由M向N的方向?yàn)殡妶鼍€的方向,故B錯(cuò)誤;加速度越來越大,即電場

3、線越來越密,故A、C錯(cuò)誤,D正確. 4.(2019·臺州調(diào)研)如圖所示,M、N為兩個(gè)等量同種正電荷Q,在其連線的中垂線上任意一點(diǎn)P自由釋放一個(gè)負(fù)電荷q,不計(jì)重力影響,關(guān)于點(diǎn)電荷q的運(yùn)動下列說法正確的是(  ) A.從P→O的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大 B.從P→O的過程中,加速度越來越小,到O點(diǎn)速度達(dá)到最大值 C.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度達(dá)到最大值 D.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后,速度越來越小,加速度越來越大,直到速度為零 解析:選C.如圖所示,根據(jù)電場疊加原理知:O點(diǎn)場強(qiáng)為零,從O點(diǎn)沿中垂線向外,場強(qiáng)先變大后變?。c(diǎn)電荷從P→O的過程中,靜電力可能是先變大后變小,加

4、速度隨之先變大后變??;也可能靜電力一直變小,加速度一直變小,關(guān)鍵是P點(diǎn)位置的不確定性.不過,在到達(dá)O點(diǎn)之前,靜電力一直表現(xiàn)為引力,速度一定是一直變大的,在O點(diǎn)時(shí)加速度是零,速度最大,該電場關(guān)于直線MN對稱,電荷越過O點(diǎn)后的運(yùn)動也不一定是單調(diào)變化的.有些粗心的同學(xué)容易認(rèn)為從P→O電荷距離兩個(gè)場源電荷越來越近,靜電力就會越來越大而錯(cuò)選A.其實(shí),點(diǎn)電荷與場源電荷的兩個(gè)靜電力確實(shí)是變大的,只是兩個(gè)靜電力的合力未必變大,這要看電場的矢量合成情況. 【課后達(dá)標(biāo)檢測】 一、選擇題 1.(2019·紹興高三選考適應(yīng)考試)關(guān)于電場、電場強(qiáng)度、電場線,下列說法中不正確的是(  ) A.電場是電荷周圍客觀存

5、在的物質(zhì) B.電場線是為了形象描述電場而假想的曲線 C.電場線不可能相交 D.電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小與放入該點(diǎn)的試探電荷的電荷量有關(guān) 答案:D 2.(2019·浙江黃巖選考適應(yīng)考試)如圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過,電子重力不計(jì),僅受電場力和另一個(gè)力,則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是(  ) A.先變大后變小,方向水平向左 B.先變大后變小,方向水平向右 C.先變小后變大,方向水平向左 D.先變小后變大,方向水平向右 答案:B 3.(多選)如圖所示,半徑為r的硬橡膠圓環(huán)上,帶有均勻分布的負(fù)電荷,單位長度的電荷量為q,其圓心O處的合場強(qiáng)為

6、零.若在圓環(huán)頂部截去長度為l(l?r)的一小段AB,則剩余部分在圓心O產(chǎn)生的場強(qiáng)(  ) A.大小為     B.方向?yàn)樨Q直向下 C.方向?yàn)樨Q直向上 D.大小和方向無法判斷 答案:AB 4.(2019·金華質(zhì)檢)如圖所示,一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn),且OM=MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè),MP⊥MN.則O、M、N、P四點(diǎn)中電場強(qiáng)度最大的是(  ) A.O點(diǎn) B.M點(diǎn) C.N點(diǎn) D.P點(diǎn) 解析:選A.電場線的疏密程度表示場強(qiáng)大小,由此可知場強(qiáng)最大的點(diǎn)為O點(diǎn),故選A. 5.(多選)(2019·浙江省名??记把簩?如圖所示,在真空

7、中一條豎直向下的電場線上有a、b兩點(diǎn).一帶電質(zhì)點(diǎn)在a處由靜止釋放后沿電場線向上運(yùn)動,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.則下列說法正確的是(  ) A.該帶電質(zhì)點(diǎn)一定帶正電荷 B.該帶電質(zhì)點(diǎn)一定帶負(fù)電荷 C.a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D.質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)所受到的合力一定為零 解析:選BC.帶電質(zhì)點(diǎn)由a點(diǎn)釋放后向上運(yùn)動,可知合力方向向上,而質(zhì)點(diǎn)所受重力豎直向下,故電場力一定豎直向上,與電場線方向相反,故該質(zhì)點(diǎn)一定帶負(fù)電,A錯(cuò),B對;帶電質(zhì)點(diǎn)到b點(diǎn)時(shí)速度又減為零,可知向上運(yùn)動過程中,合力先向上再向下,因重力不變電場力減小,知a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn),C對,D錯(cuò). 6.如圖所示,邊長為a的正三角形ABC

8、的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q,則該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)為(  ) A.,方向由O指向C   B.,方向由C指向O C.,方向由C指向O D.,方向由O指向C 解析:選A.O點(diǎn)是三角形的中心,到三個(gè)電荷的距離為r=×a×sin 60°=a,三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小均為E0=k,根據(jù)對稱性和幾何知識得知:兩個(gè)+q在O處產(chǎn)生的合場強(qiáng)為E1=k,再與-q在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)合成,得到O點(diǎn)的合場強(qiáng)為E=E1+E0=2k=2k=,方向由O指向C,故選項(xiàng)A正確. 7.(2019·麗水檢測)如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點(diǎn)為A、B

9、電荷連線的中點(diǎn),a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點(diǎn),則下列說法正確的是(  ) A.A、B可能是帶等量異號的正、負(fù)電荷 B.A、B可能是帶不等量的正電荷 C.a(chǎn)、b兩點(diǎn)處無電場線,故其電場強(qiáng)度可能為零 D.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場力大小相等,方向一定相反 解析:選D.從電場線向外且對稱可知,A、B點(diǎn)電荷帶等量正電荷,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電場的疊加,a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度向上,b點(diǎn)處的電場強(qiáng)度向下,且由于對稱性可知,兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,因此將同一試探電荷放在a、b兩點(diǎn)處所受電場力大小相等,C錯(cuò)誤,D正確. 8.(2019·湖州質(zhì)檢)兩點(diǎn)電荷形成電場的電場線分布如圖所示,A、B是

10、電場線上的兩點(diǎn),下列判斷正確的是(  ) A.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不等,方向相同 B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等,方向不同 C.左邊電荷帶負(fù)電,右邊電荷帶正電 D.兩電荷所帶電荷量相等 解析:選C.電場線的疏密代表場強(qiáng)的強(qiáng)弱,電場線越密,代表電場越強(qiáng),電場方向?yàn)殡妶鼍€的切線方向,故從圖中可以看出A點(diǎn)、B點(diǎn)電場強(qiáng)度大小和方向均不同,故A、B錯(cuò)誤;電場線從正電荷指向負(fù)電荷,故C正確;右邊電荷周圍的電場線密集,故此電荷的電荷量較大,故D錯(cuò)誤. 9.如圖,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O點(diǎn)為半圓弧的圓心,∠MOP=60°.電荷量相等、符號相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N

11、兩點(diǎn),這時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2,E1與E2之比為(  ) A.1∶2   B.2∶1   C.2∶   D.4∶ 解析:選B.依題意,每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為,則當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí),O點(diǎn)場強(qiáng)如圖所示,合場強(qiáng)大小為E2=,則=,B正確. 10.(2019·衢州檢測)兩個(gè)等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場線(方向未畫出)如圖所示,一電子在A、B兩點(diǎn)所受的電場力分別為FA和FB,則它們的大小關(guān)系為(  ) A.FA=FB       B.FA>FB C.FA<FB D.無法確定 解析:選B.從電場線的疏密判

12、斷,A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大,故EA>EB.根據(jù)電場力F=qE知,F(xiàn)A>FB,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤. 二、非選擇題 11.(2019·舟山質(zhì)檢)在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合,如圖甲所示坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0 m和5.0 m.放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,電場力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象如圖乙中直線a、b所示,放在A點(diǎn)的電荷帶正電,放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電.求:     (1)B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向. (2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并說明理由. (3)點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo). 解析:(1)由圖可知

13、,B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB==2.5 N/C,方向指向x軸負(fù)方向.同理A點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA=40 N/C,方向指向x軸正方向. (2)放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,而正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反.若點(diǎn)電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè),正負(fù)電荷所受電場力方向不可能相同,所以點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間,根據(jù)正負(fù)電荷所受電場力的方向,知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電. (3)設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x m,由點(diǎn)電荷的電場E=k,可知== 解得x=2.6(另解x=1舍去) 所以點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為2.6 m. 答案:(1)2.5 N/C 方向指向x軸負(fù)

14、方向 (2)負(fù)電荷 理由:若點(diǎn)電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè),正負(fù)電荷所受電場力方向不可能相同,所以點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間,根據(jù)正負(fù)電荷所受電場力的方向,知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電. (3)2.6 m 12.(2019·杭州高二檢測)如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,帶電量為q=1.0×10-6C的小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中,假設(shè)電場足夠大,靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成37°角.小球在運(yùn)動過程中電量保持不變,重力加速度g取10 m/s2. (1)求電場強(qiáng)度E的大??; (2)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過1 s時(shí)小球的速度大小v及方向.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 解析:(1)由平衡條件得小球所受電場力 F=mgtan θ, 所以小球所在處的電場強(qiáng)度的大?。? E== =N/C=7.5×104 N/C. (2)細(xì)線剪斷后,小球的合力 F合==1.25mg 根據(jù)牛頓第二定律,小球的加速度: a==1.25g=12.5 m/s2. 所以1 s時(shí)小球的速度大小v=at=12.5 m/s,速度方向沿原細(xì)線方向向下,即方向與豎直方向成37°角,斜向左下. 答案:(1)7.5×104 N/C (2)12.5 m/s 方向與豎直方向成37°角,斜向左下 - 7 -

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