高考物理一轮复习 第8章 电场 微专题37 电场力的性质的理解

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺电场力的性质的理解 方法点拨(1)库仑力作用下物体平衡问题要注意整体法、隔离法的应用(2)电场叠加问题要注意矢量性与对称性1(库仑力作用下物体平衡)如图1所示，带电物体P、Q可视为点电荷，电荷量相同倾角为、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上，将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上当物体Q放在与P等高(PQ连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，静电力常量为k，则下列说法正确的是()图1AP、Q所带电荷量为 BP对斜面的压力为0C斜面体受到地面的摩擦力为0D斜面体对地面的压力为(Mm)g2(电场叠加)空间某区域有一个正三角形ABC，其三个顶点处分别固定有三个等量正点电荷，如图2所示，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为正三角形三边的中点，F点为E关于C点的对称点取无限远处的电势为0，下列说法中正确的是() 图2A根据对称性，D点的电场强度必为0B根据对称性，D点的电势必为0C根据对称性，E、F两点的电场强度等大反向DE、G、H三点的电场强度和电势均相同3(电场叠加)(多选)真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，ABC30，如图3所示已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是() 图3Aq1带正电，q2带负电BD点电势高于A点电势Cq1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半Dq1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍4(多物体平衡问题)如图4所示，A、B是两个带异号电荷的小球，其质量分别为m1和m2，所带电荷量分别为q1和q2，A用绝缘细线L1悬挂于O点，A、B间用绝缘细线L2相连整个装置处于水平方向的匀强电场中，平衡时L1向左偏离竖直方向，L2向右偏离竖直方向，则可以判定()Am1m2 Bm1m2 Cq1q2 Dq1q2 图45(连续带电体电场叠加)如图5甲、乙所示，两个带电荷量均为q的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和圆环的圆心，环的粗细可忽略不计若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为()图5A.F B.F C.F D.F6如图6所示，A、B、C、D为真空中矩形图形的4个顶点，AB长为3 cm，BC长为4 cm，在矩形顶点A、B、C三处各放置一个点电荷qA、qB、qC，其中qA、qC为负电荷，qB为正电荷已知它们的电荷量大小之比为qAqBqC6412527，点电荷qA产生的电场在D处的场强大小为E.则D处的合场强大小应为() 图6A1.25E B2E C0 D2.5E7一个正点电荷Q固定在正方形的一个角上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图7所示，则有()图7A根据轨迹可判断该带电粒子带正电Ba、b、c三点场强大小之比是121C粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是212Da、c两点的电场强度相同8如图8所示，水平地面AB段粗糙，BC段光滑，在AB段上方存在方向水平向右的匀强电场，BC段上方存在方向水平向左的匀强电场，两匀强电场的场强大小均为E.过B点的竖直虚线是两匀强电场的分界线，一质量为m1 kg、电荷量q2103 C的物体从A点由静止释放，经过时间t到达B点，通过B点后又经过时间t物体再次返回到B点已知物体与AB段地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g10 m/s2，则两匀强电场的场强大小为()图8A2103 N/C B2104 N/CC1103 N/C D1104 N/C9.已知表面电荷均匀分布的带电球壳，其内部电场强度处处为零现有表面电荷均匀分布的带电半球壳，如图9所示，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线P、Q为CD轴上关于O点对称的两点则()AP点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相同 图9BP点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相反CP点的电场强度比Q点的电场强度强DP点的电场强度比Q点的电场强度弱10a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为3q和q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是()11如图10所示，半径为R1的导体球外套一个与它同心的导体球壳，球壳的内、外半径分别为R2和R3，当内球带电量为Q时，在带电球与球壳内表面之间的区域存在电场，若用K表示静电力常量，则下列电场能量E的表达式中正确的是() 图10AEK() BEK()CEK() DEK()12(多选)如图11是密立根油滴实验的示意图油滴从喷雾器的喷嘴喷出，落到匀强电场中，调节两板间的电压，通过显微镜观察到某一油滴静止在电场中，下列说法正确的是()图11A油滴带正电B油滴带负电C只要测出两板间的距离和电压就能求出油滴的电量D该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍13(多选)如图12所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量大小均为q，小球d的电荷量大小为6q，hR.重力加速度为g，静电力常量为k.则() 图12A小球a一定带正电B小球b的周期为 C小球c的加速度大小为D外力F竖直向上，大小等于mg14如图13所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点M、O、N，质点O能保持静止，质点M、N均围绕质点O做匀速圆周运动已知质点M、N与质点O的距离分别为L1、L2(L1q2E，即q1q2，而两球的质量无法比较大小，故C正确，A、B、D错误5C由题图甲中均匀带电半圆环对圆心点电荷的库仑力大小为F，可以得出圆环对圆心点电荷的库仑力大小为F.将题图乙中的均匀带电圆环分成三个圆环，关于圆心对称的两个圆环对圆心点电荷的库仑力的合力为零，因此题图乙中的圆环对圆心点电荷的库仑力大小为F，C正确6C若令AB3r0，qA64q0，则根据点电荷电场强度的决定式E可得，三个电荷在D点产生的场强分别为EA，方向指向A电荷，EB，方向背离B电荷，EC，方向指向C电荷，将A、C处电荷产生的两分场强根据平行四边形定则合成可得，EA、EC的合场强与EB等大反向，故D点的合场强为零，C正确7C带电粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向可以知道带电粒子与固定在Q点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，故该带电粒子带负电，A项错误；根据几何知识可以知道a、b、c三点到Q的距离之比为rarbrc11，根据点电荷场强公式Ek， 得a、b、c三点场强大小之比为212，B项错误；根据牛顿第二定律得：a，aE，则知粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是212，C项正确；a、c两点的电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，D项错误8C物体在AB段做匀加速直线运动，到达B点时速度为vBt，经过B点后先做匀减速直线运动，速度减为零后反向做匀加速运动，由vBtt20，可解得E1103 N/C，故选项C正确9A表面电荷均匀分布的带电球壳，其内部场强处处为零，若把另一带电半球壳补上，则P、Q两点的合场强均为零，根据对称性原理可得，A正确10D因为a、b所带电荷量分别为3q和q，以a、b为整体，整体的电荷量为2q，整体受到向左的静电力作用，大小为2qE，整体的重力为2mg，如图甲所示，则tan ；b所带电荷量为q，受到向右的静电力作用，大小为qE，b的重力为mg，如图乙所示，则tan ，所以；又由于两绝缘细线的长度相同，平衡时b小球处在悬挂点的正下方，选项D正确11B假设R1R2，其电场能量E0，将R1R2代入C、D选项公式E不为零，C、D项错误；A、B项可以利用单位判断，静电力常量K的单位可以由库仑定律推出，其表示为Nm2/C2，能量E单位Nm，代入可以判断，A项错误，B项正确12BD由题图知，电容器板间电场方向向下，油滴所受的电场力向上，则知油滴带负电，故A错误，B正确；根据油滴受力平衡得：mgqE，得q，所以要测出两板间的距离、电压和油滴的质量才能求出油滴的电量，故C错误；根据密立根油滴实验研究知：该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍，D正确13CD小球a、b、c均做半径相同的圆周运动，且受力情况相同，故三个小球的各运动参量大小均相等以小球a为例，小球a做圆周运动的向心力由小球d对小球a的引力的水平分力及小球b、c对小球a斥力的合力提供，仅可以判断四个小球所带电荷电性的异同，不能确定小球a是否带正电，A项错；由牛顿第二定律得，2kcos 30 kman，其中hR，解得an，C项正确；向心加速度公式anR，得T ，B项错；对小球d受力分析，由平衡条件可知：F