2019_2020版高中物理第一章习题课电场力的性质课时作业新人教版.docx

习题课电场力的性质1.(2019湖南益阳校级月考)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为1104 N/C.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中保持静止,取重力加速度大小为10 m/s2,水的密度为1.0103 kg/m3.该雨滴携带的电荷量约为(B)A.210-9 CB.410-9 CC.610-9 CD.810-9 C解析:带电雨滴在静电力和重力作用下保持静止,根据平衡条件,静电力和重力等大反向,即Eq=mg,则q= C410-9 C,故B正确.2.(2019河北邢台校级月考)有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平向右的匀强电场中,当两小球都受力平衡时其可能位置是(A)解析:以两小球为研究对象,共受到两个竖直向下的重力、两个水平方向的静电力和细线的拉力而平衡,由于两个水平方向的静电力刚好平衡,所以拉力一定与两重力平衡,方向竖直向上,即上段细线处于竖直方向上,只有选项A正确.3.(2019辽宁大连校级模拟)如图所示,三个点电荷q1,q2,q3固定在同一直线上,q2与q3间距离为2r,q1与q2间距离为r,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为(A)A.(-9)4(-36)B.9436C.(-3)2(-6)D.326解析:分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能是同种电荷,故B,D错误.若选q2为研究对象,由库仑定律得k=k,有q3=4q1,故A正确,C错误.4.(多选)如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a,b,c,d,空间有与x轴正方向相同的匀强电场,同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷.如果把一个电荷量为-q的试探电荷放在c点恰好平衡,则(AD)A.匀强电场的电场强度大小为B.a点的实际电场强度大小为C.b点的实际电场强度大小为D.d点的实际电场强度大小为解析:空间存在匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的电场强度都是这两个电场在该处的合场强.由电荷量为-q的试探电荷在c点处于平衡状态可得k=qE,解得匀强电场的电场强度为E=,故A正确;由于正点电荷形成的电场的电场强度方向从圆心沿半径方向向外,故在a点,点电荷的电场强度方向沿x轴正方向;在d点,点电荷的电场强度方向沿y轴正方向.从而可知,a点的实际电场强度为两个等大、同方向电场强度的合成,Ea=,故B错误;b,d两点的实际电场强度为两个等大、互相垂直的电场强度的合成,即Eb=Ed=,故C错误,D正确.5.(2018河南洛阳期末)(多选)如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a,b是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受静电力作用,根据此图可以作出的判断是(BCD)A.带电粒子所带电性B.带电粒子在a,b两点的受力方向C.带电粒子在a,b两点的加速度何处大D.带电粒子在a,b两点的加速度方向解析:根据合外力指向带电粒子运动轨迹的凹侧,可以确定带电粒子受静电力的方向,从而确定加速度的方向,B,D正确;电场线越密集的地方电场强度越大,带电粒子受到的静电力越大,加速度越大,C正确;由于不知道电场线的方向,只知道带电粒子受力方向,没法确定带电粒子的电性,A错误.6.(2019江苏如皋月考)(多选)如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a,b,c是轨迹上的三个点,则(AC)A.粒子一定带正电B.粒子一定是从a点运动到b点C.粒子在c点加速度一定大于在b点加速度D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度解析:做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的凹侧,由此可知,带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A正确;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,粒子在c点所受的力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确;若粒子从c运动到a,静电力与速度成锐角,则粒子做加速运动;若粒子从a运动到c,静电力与速度成钝角,则粒子做减速运动,故在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误.7.(2019湖南张家界模拟)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a,b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场的电场强度的大小为(B)A.B.C.D.解析:设c电荷带电荷量为Q,以c电荷为研究对象受力分析,根据平衡条件得a,b对c的合力与匀强电场对c的力等大反向,有 2cos 30=EQ,所以匀强电场的电场强度的大小为,故B正确.8.(2019吉林校级月考)如图所示,把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.解析:物体受力情况如图所示,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则沿斜面方向上Ff+mgsin =qEcos 垂直斜面方向上mgcos +qEsin =FN其中Ff=FN解得= .答案:9.(2019山东滕州校级月考)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m、带电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.求固定于圆心处的点电荷在B点处的电场强度大小.解析:由A到B,由动能定理得mgr=mv2-0在B点,对小球受力分析,由牛顿第二定律有qE-mg=m联立以上两式解得E=.答案:10.(2019河北邯郸联考)A,B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示.则该电场的电场线分布可能是(D)解析:根据v-t图象,带电粒子的加速度逐渐增大,速度逐渐减小,故带正电的粒子应该逆着电场线且向着电场线密的方向运动,选项D正确.11.(多选)如图所示,把A,B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定.两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m.已测得每个小球质量是8.010-4 kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,则(ACD)A.两球所带电荷量相等B.A球所受的静电力为1.010-2 NC.B球所带的电荷量为410-8 CD.A,B两球连线中点处的电场强度为0解析:根据电荷量均分原理知,两小球带电荷量相同,A选项正确;两小球接触后再分开后的位置如图所示,已知绳长l=0.10 m,两球间距离r=0.12 m,根据几何知识可得,sin =0.6,=37.对A进行受力分析如图所示,将A受到的库仑力和重力合成后合力沿OAA的延长线,可得Fq=mgtan =610-3 N,B选项错误;根据库仑定律Fq=,可得q=,其中r=0.12 m,代入数据得q=410-8 C,C选项正确;A,B带的电荷量相等且同种性质,所以连线中点处电场强度为零,D选项正确.12.(2018四川德阳期末)体积相同、带同种电荷的两个小球A,B,质量分别为m1,m2.将A,B用绝缘细绳悬挂在同一水平天花板上,因静电力作用而使A,B两球分离,且静止在同一水平面上,L1,L2分别与竖直方向成30,45角,如图所示,则下列说法正确的是(A)A.两球质量的比值=B.两球质量的比值=C.若将L1和L2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=1D.若将L1和L2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=解析:小球静止时,m1gtan 30=m2gtan 45=F库,得两球质量的比值=,选项A正确,B错误;将两绳同时剪断,两球的合力分别为FA=2F库,FB=F库,由牛顿第二定律,剪断瞬间两球加速度大小的比值=,选项C,D错误.13.(2019江苏徐州模拟)如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为,小球A带正电,电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷.将A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中带电荷量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g.求:(1)A球刚释放时的加速度大小;(2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离.解析:(1)由牛顿第二定律可知mgsin -F=ma根据库仑定律有F=k又知r=得a=gsin -.(2)当A球受到合力为零,即加速度为零时,动能最大.设此时A球与B点间的距离为d,则mgsin =解得d=.答案:(1)gsin -(2)14.一根长为L的线吊着一质量为m的带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(