（广东专用）2018年高考物理一轮复习 第8章 电场 微专题37 电场力的性质的理解试题 粤教版.doc

37 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()图4am1m2bm1m2cq1q2dq1q25(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.fb.fc.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 b2ec0d2.5e7一个正点电荷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/cd1104 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()图9ap点的电场强度与q点的电场强度大小相等，方向相同bp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 kma，其中