《2020年物理高考大一輪復習 第7章 靜電場 第20講 電場力的性質(zhì)練習（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020年物理高考大一輪復習 第7章 靜電場 第20講 電場力的性質(zhì)練習（含解析）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第20講 電場力的性質(zhì) [解密考綱]主要考查庫侖定律、電場強度的理解和電場疊加的計算、電場線的理解和應用． 1．(2019·上海嘉定區(qū)高三教學質(zhì)量調(diào)研)真空中放置著兩個相隔一定距離的靜止點電荷，則關于兩點電荷間的相互作用力說法正確的是(　　) A．間距不變時，兩點電荷的電荷量越大，相互作用力越大 B．電荷量不變時，兩點電荷的間距越大，相互作用力越大 C．間距趨近零時，相互作用力趨近無窮大 D．電荷量都加倍時，相互作用力也加倍 A　解析 根據(jù)庫侖定律F＝可知，兩點電荷的電荷量越大，它們的乘積越大，相互作用力越大，故選項A正確；根據(jù)庫侖定律F＝可知，兩點電荷的間距越大，相互作用力越小

2、，故選項B錯誤；庫侖定律的適用條件為“真空中的點電荷”，當間距趨近于零時，電荷不能看成點電荷，公式不適用，故選項C錯誤；根據(jù)庫侖定律F＝可知，電荷量都加倍時，相互作用力變?yōu)樵瓉淼?倍，故選項D錯誤． 2．下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣．坐標原點O處電場強度最大的是(　　) B　解析 將圓環(huán)分割成微元，根據(jù)對稱性和矢量疊加，選項D中O點的場強為零，選項C等效為第二象限內(nèi)電荷在O點產(chǎn)生的電場，大小與選項A的相等，選項B正、負電荷在O點產(chǎn)生的場強大小相等，方向互相垂直，合場強是其中一個的倍，也是選項A、C場強的倍，因此選項B正確． 3．

3、(2019·杭州高考命題預測卷)如圖所示，a、b、c為真空中三個帶電小球，b球帶電量為＋Q，用絕緣支架固定，a、c兩小球用絕緣細線懸掛，處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高，且a、b和b、c間距離相等，懸掛a小球的細線向左傾斜，懸掛c小球的細線豎直，則(　　) A．a(chǎn)、b、c三小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、c兩小球帶異種電荷 C．a(chǎn)小球帶電量為－4Q D．c小球帶電量為＋4Q C　解析 b球帶正電，若a球帶正電，則c球不帶電，不符合題意；若a球帶負電，則c球帶負電，符合題意，選項A、B、D錯誤；對c球由平衡可知k＝k解得Qa＝4Q，即a球帶電量為－4Q，選項C正確． 4．(2019·衡陽聯(lián)考

4、)如圖所示，一均勻帶電荷量為＋Q的細棒，在過中點c垂直于細棒的直線上有a、b、d三點，且ab＝bc＝cd＝L，在a點處有一電荷量為＋的固定點電荷q.已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)(　　) A．k B．k C．k D．k A　解析 電荷量為＋的點電荷q在b處產(chǎn)生電場強度為E＝，方向向右．又b點處的合場強為零，根據(jù)電場的疊加原理可知細棒與q在b處產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向相反，則知細棒在b處產(chǎn)生的電場強度大小為E′＝，方向向左．根據(jù)對稱性可知細棒在d處產(chǎn)生的電場強度大小為，方向向右；而電荷量為的點電荷q在d處產(chǎn)生的電場強度為E″＝＝，方向向右；所d

5、點處場強的大小為Ed＝E″＋E′＝，方向向右． 5．(2019·西安八校高三聯(lián)考)如圖所示，水平光滑的絕緣細管中，兩相同的帶電金屬小球相向運動，當相距L時，加速度大小均為a，速度大小均為v，相互作用力大小為F，已知A球帶電荷量為＋q，B球帶電荷量為－3q，兩球相碰后分開，則下列有關說法正確的是(　　) A．兩球相碰位置為L的中點 B．當兩球相碰后再次相距L時，兩球間相互作用力大小為F C．當兩球相碰后再次相距L時，兩球加速度大小均為a D．當兩球相碰后再次相距L時，兩球速度大小均為v A　解析 碰撞前間距為L時，兩球間的庫侖力相等，金屬球質(zhì)量相同，所以加速度也相等，根據(jù)運動情況

6、兩個球應該同時運動到中點相碰，故選項A正確；碰前相距為L時受到的庫侖力為F＝，碰撞時電荷量先中和后均分，所以帶電荷量都為－q，此時的庫侖力為F′＝，則加速度a′＝，故選項B、C錯誤；碰前庫侖力做正功，碰后庫侖力也做正功，所以再次相距為L時，兩球速度都大于v，故選項D錯誤． 6．(2019·牡丹江聯(lián)考)兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖所示．A處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負電荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則(　　) A．Q3為負電荷，且放于A左方 B．Q3為負電荷，且放于B右方 C．Q3為正電荷，

7、且放于A、B之間 D．Q3為正電荷，且放于B右方 A　解析 因為每個電荷都受到其余兩個電荷的庫侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間，根據(jù)庫侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應放在離Q2較遠而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應放在Q1的左側(cè)，要使Q1和Q2也處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負電，故選項A正確． 7．(2019·柳州鐵一中學期中)如圖所示，A、B、C三個小球(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應)，不可伸長的絕緣細線將三個小球連接

8、起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為E，下列說法正確的是(　　) A．靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mg＋qE B．靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mg－qE C．剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qE D．剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qE A　解析 靜止時，對B、C兩球進行受力分析，則有T＝2mg＋3mg＋qE＝5mg＋qE，選項A正確，B錯誤；B球帶負電，相當于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個豎直向下的電場力qE，qE對A、B球整體產(chǎn)生一個豎直向下的加速度，此時A、B球的加速度為aA＝g＋

9、>g，C球以加速度g保持自由下落，以A球為研究對象可得A、B球間細線的拉力為T，由牛頓第二定律，則有T＋mg＝maA，解得T＝qE，選項C、D錯誤． 8．(2019·北京石景山區(qū)高三一模)如圖所示，直徑為L的光滑絕緣半圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，電荷量為q1、q2的兩個正點電荷分別置于半圓環(huán)的兩個端點A、B處，半圓環(huán)上穿著一帶正電的小球(可視為點電荷)，小球靜止時位于P點，PA與AB間的夾角為α.若不計小球的重力，下列關系式中正確的是(　　) A．tan3α＝ B．tan2α＝ C．tan3α＝ D．tan2α＝ A　解析 對小球進行受力分析如圖所示．根據(jù)庫侖定律有F1＝k，r1＝

10、Lcos α，① F2＝k，r2＝Lsin α，② 根據(jù)平衡條件有F1sin α＝F2cos α，③ 聯(lián)立①②③解得tan3α＝，故選項B、C、D錯誤，A正確． 9．(2019·甘肅二診)如圖所示，等量異種電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB連線的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點，ACBD構成一個正方形．一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速釋放，則小球由C運動到D的過程中，下列說法正確的是 (　　) A．桿對小球的作用力先增大后減小 B．桿對小球的作用力先減小后增大 C．小球的速度先增大后減小 D．小球的速度先減小后增大 A　解析

11、 從C到D，電場強度先增大后減小，則電場力先增大后減小，則桿對小球的作用力先增大后減小，故選項A正確，B錯誤．因直桿處于AB連線的中垂線上，所以此線上的所有點的電場方向都是水平向右的，對帶電小球進行受力分析，受豎直向下的重力，水平向左的電場力和水平向右的彈力，水平方向上受力平衡，豎直方向上的合力大小等于重力，重力大小不變，加速度大小始終等于重力加速度，所以帶電小球一直做勻加速直線運動，故選項C、D錯誤． 10．(2018·全國卷Ⅰ)如圖所示，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設小球a

12、、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則(　　) A．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝ B．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝ C．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝ D．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝ D　解析 對小球c所受庫侖力分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，若a對c的庫侖力為排斥力，a、c的電荷同號，則b對c的庫侖力為吸引力，b、c電荷為異號，a、b的電荷為異號；若a對c的庫侖力為吸引力，a、c的電荷異號，則b對c的庫侖力為排斥力，b、c電荷為同號，a、b的電荷為異號，所以a、b的電荷為異號．設a、c與b、c的夾角為θ，利用平行四邊形定則、幾何關系及庫侖定律可得，F(xiàn)ac＝k′，F(xiàn)bc＝k′，tan θ＝，ta

13、n θ＝，a、b電荷量的比值k＝，聯(lián)立解得k＝，選項D正確． 11．(2019·天津河西區(qū)高三三模)如圖所示，以O點為圓心的圓周上有六個六等分點a、b、c、d、e、f，等量正、負點電荷分別放置在a、d兩點時，在圓心O產(chǎn)生的電場強度大小為E.現(xiàn)僅將放于a點的正點電荷改放于其他等分點上，使O點的電場強度改變，則下列判斷正確的是(　　) A．移至c點時，O點的電場強度大小仍為E，沿Oe方向 B．移至e點時，O點的電場強度大小為，沿Oc方向 C．移至b點時，O點的電場強度大小為E，沿Oc方向 D．移至f點時，O點的電場強度大小為E，沿Oe方向 B　解析 由題意可知，在圓心O產(chǎn)生的電場強

14、度大小為E，則正、負點電荷在O點的電場強度大小均為，方向水平向右．當正電荷移至c點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120°，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oe方向，故選項A錯誤．當正電荷移至e點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120°，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oc方向，故選項B正確．當正電荷移至b點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為60°，大小不變，則O點的合電場強度大小為2×cos 30°＝E，方向沿Od與Oc角平分線向上，故選項C錯誤．當正電荷移至f點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為60°，大小不變，則O點的合電場強度大小為2×cos 30°＝E

15、，方向沿Od與Oc角平分線向下，故選項D錯誤． 12．(2019·全國名校大聯(lián)考)如圖所示，a、b是某點電荷電場中電勢相等的兩點，帶電量為＋q的點電荷在a點受到的電場力大小為F，方向與ab的夾角為30°，a、b間的距離為d，靜電力常量為k，則場源電荷的電性及帶電量為(　　) A．負電　 B．負電　 C．正電　 D．正電　 B　解析 a、b是某點電荷電場中電勢相等的兩點，由點電荷的電勢分布知道點電荷應該在ab的中垂線上，正檢驗電荷受力方向正好沿電場線，場源電荷所在位置如圖所示．結合正電荷的受力以及電場線的分布可以知道Q點的電荷帶負電，利用幾何關系求得F＝，r＝＝，解得Q＝，故

16、選項B正確． 13．如圖所示，光滑絕緣細桿與水平面成θ角并固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m、電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場，所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止(　　) A．垂直于桿斜向上，場強大小為 B．豎直向上，場強大小為 C．垂直于桿斜向上，場強大小為 D．水平向右，場強大小為 B　解析 若所加電場的場強垂直于桿斜向上，對小球受力分析可知，其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場力和垂直于桿方向的支持力，在這三個力的作用下，小球沿桿方向上不可能平衡，選項A、C錯誤；若所加電場的場強豎直向上，對小球受力分析可知，當E＝時，電場力與重力等大反向，小球可在桿上保持靜止，選項B正確；若所加電場的場強水平向右，對小球受力分析可知，其共受到三個力的作用，假設小球此時能夠靜止，則根據(jù)平衡條件可得Eq＝mgtan θ，所以E＝，選項D錯誤． 8