2021届高考物理复习课后限时集训：电场力的性质含解析.doc

教学资料范本2021届高考物理复习课后限时集训：电场力的性质含解析编 辑：_时 间：_建议用时：45分钟1.(20xx北京区期末)把一个带正电荷QA的球体A固定在可以水平移动的绝缘支座上、再把一个带正电荷QB的小球B用绝缘丝线挂在玻璃棒上的C点(使两个球心在同一水平线上)、小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示。现使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B、关于丝线与竖直方向的夹角、下列说法正确的是(移动过程中、A、B电荷量不变)()A逐渐增大B逐渐减小C保持不变D无法判断A使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B、两球间距离减小、根据库仑定律、两球之间的库仑力增大、根据小球B受力平衡可知、丝线与竖直方向的夹角将逐渐增大、选项A正确。2(20xx济南模拟)电荷量分别为q1、q2的两个点电荷、相距r时、相互作用力为F、下列说法错误的是()A如果q1、q2恒定、当距离变为时、作用力将变为2FB如果其中一个电荷的电荷量不变、而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时、作用力变为2FC如果它们的电荷量和距离都加倍、作用力不变D如果它们的电荷量都加倍、距离变为r、作用力将变为2FA如果q1、q2恒定、当距离变为时、由库仑定律可知作用力将变为4F、选项A错误；如果其中一个电荷的电荷量不变、而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时、作用力变为2F、选项B正确；根据库仑定律、如果它们的电荷量和距离都加倍、作用力不变、选项C正确；根据库仑定律、如果它们的电荷量都加倍、距离变为r、作用力将变为2F、选项D正确。3(多选)(原创题)在真空中两个完全相同的金属小球P、Q(可看作点电荷)、P球带电荷量大小为5.0109 C、Q球带电荷量大小为7.0109 C、两球相距1 m。下列说法正确的是()A它们之间的库仑力一定为斥力、大小为3.15107 NB它们之间的库仑力一定为引力、大小为3.15107 NC若把它们接触后放回原处、它们之间的相互作用力可能为3.24107 ND若把它们接触后放回原处、它们之间的相互作用力可能为9.0109 NCD两小球可视为点电荷、未接触时、根据库仑定律、两带电小球间库仑力大小Fk9.0109 N3.15107 N、两小球带同种电荷为斥力、带异种电荷为引力、选项A、B错误；若两小球带同种电荷、两小球接触后、电荷均分、每个小球带电荷量为总电荷量的、根据库仑定律、F1k9.0109 N3.24107 N、选项C正确；若两小球带异种电荷、两小球接触后、部分电荷中和、剩余净电荷为2.0109 C、由于两金属球完全相同、净电荷最后均分、各带1.0109 C、此时两球间库仑力F2k9.0109 N9.0109 N、选项D正确。4.(2019上海区二模)如图所示为一正点电荷周围的电场线、电场中有A、B两点、A、B两点在同一条电场线上、则()AA点的电场强度与B点的电场强度相同BB点的电场强度比A点的电场强度大CA点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷DB点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷B正点电荷形成的电场、离点电荷越远、由E知场强越小、则B点场强大于A点场强、故A错误、B正确；以正点电荷为场源的场强方向均沿电场线背离场源电荷、故A、B两点的场强方向均沿电场线向右、故C、D错误。5.(20xx海南期末)真空中有一点电荷Q、MN是这个点电荷电场中的一条水平直线、如图所示、A、B、C是直线MN上的三个点、B是A、C的中点、点电荷Q位于A点正上方O处(未画出)。设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC、且EBEA、则EC的值为()AEA BEA CEA DEAC设Q与A点的距离为L、Q与B点的距离为LB、则EA、EB、又EBEA、解得LBL、所以Q、A、B构成一个等腰直角三角形、A、C之间的距离为2L、Q、C之间的距离为LCL、则ECEA、选项C正确。6.如图所示、一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中、运动轨迹如图所示、M和N是轨迹上的两点、其中M点是轨迹的最右点。不计重力、下列表述正确的是()A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力的方向沿电场线方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加C带电粒子所受合力指向运动轨迹的内侧、所以带电粒子受到的电场力水平向左、粒子向M点运动过程中电场力做负功、所以粒子到达M点时的动能最小、速率最小、选项A、B错误；因为是匀强电场、粒子受到的电场力恒定、加速度恒定、选项C正确；粒子靠近M点的过程、电场力做负功、电势能增加、远离M点的过程、电场力做正功、电势能减少、选项D错误。7.一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷Q、它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下、由点电荷Q与其像电荷Q共同激发产生的。像电荷Q的位置就是把导体板当作平面镜时、电荷Q在此镜中的像点位置。如图所示、已知Q所在位置P点到金属板MN的距离为L、a为OP的中点、abcd是边长为L的正方形、其中ab边平行于MN。则()Aa点的电场强度大小为E4kBa点的电场强度大小大于b点的电场强度大小、a点的电势高于b点的电势Cb点的电场强度和c点的电场强度相同D一正点电荷从a点经b、c运动到d点的过程中电势能的变化量为零B由题意可知、点电荷Q和金属板MN周围空间的电场与等量异种点电荷产生的电场等效、所以a点的电场强度Ekk、A错误；等量异种点电荷周围的电场线和等势面分布如图所示：由图可知EaEb、ab、B正确；图中b、c两点的场强不同、C错误；由于a点的电势大于d点的电势、所以一正点电荷从a点经b、c运动到d点的过程中电场力做正功、电荷的电势能减小、D错误。8.如图所示、把质量为2 g的带负电小球A用绝缘细绳悬挂、若将带电荷量为4106 C的带电小球B靠近A、当两个带电小球在同一高度相距30 cm时、绳与竖直方向成45角、g取10 m/s2、k9.0109 Nm2/C2。求：(1)A球带电荷量是多少。(2)若改变小球B的位置、仍可使A球静止在原来的位置、且A、B间的库仑力最小、最小库仑力为多少。解析(1)对球A受力分析如图所示：由平衡条件得：Tsin 45F0Tcos 45mg0解得：Fmgtan 450.02 N即A球受的库仑力为0.02 N根据库仑定律得：Fk解得：QA5108 C。(2)当库仑力垂直细绳时、A、B间库仑力最小、则：Fminmgsin N答案(1)5108 C(2) N9a和b是点电荷电场中的两点、如图所示、a点电场强度Ea与ab连线夹角为60、b点电场强度Eb与ab连线夹角为30、则关于此电场、下列分析中正确的是()A这是一个正点电荷产生的电场、EaEb1B这是一个正点电荷产生的电场、EaEb31C这是一个负点电荷产生的电场、EaEb1D这是一个负点电荷产生的电场、EaEb31D设点电荷的电荷量为Q、将Ea、Eb延长相交、交点即为点电荷Q的位置、如图所示、从图中可知电场方向指向场源电荷、故这是一个负点电荷产生的电场、A、B错误；设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb、由几何知识得到rarb1、由公式Ek可得EaEb31、故C错误、D正确。10.(多选)已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同、而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。现有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电绝缘球体、M、N为一条直径上距圆心O为R的两点、静电力常量为k、则()AM、N点的电场强度方向相同BM、N点的电场强度方向相反CM、N点的电场强度大小均为DM、N点的电场强度大小均为BD根据均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零、知M点的场强等于以O为圆心半径为R的均匀球体在M点产生的场强、这个球体之外的球壳在M点产生的场强为零、这个球体所带电荷量为qQ、M点的电场强度大小为EMk、方向向左、根据对称性知N点的电场强度大小也为、方向向右、故A、C错误、B、D正确。11.如图所示、两根长度相等的绝缘细线的上端都系在同一水平天花板上、另一端分别连着质量均为m的两个带电小球P、Q、两小球静止时、两细线与天花板间的夹角均为30、重力加速度为g。以下说法中正确的是()A细线对小球的拉力大小为mgB两小球间的静电力大小为mgC剪断左侧细线的瞬间、P球的加速度大小为2gD当两球间的静电力瞬间消失时、Q球的加速度大小为gC对P球受力分析、如图所示、根据共点力平衡条件得、细线的拉力大小T2mg、静电力大小Fmg、A、B错误；剪断左侧细线的瞬间、P球受到的重力和静电力不变、因此两力的合力与剪断细线前细线的拉力等大反向、根据牛顿第二定律得P球的加速度大小为2g、C正确；当两球间的静电力消失时、Q球开始做圆周运动、将重力沿细线方向和垂直于细线方向分解、由重力沿垂直于细线方向的分力产生加速度、根据牛顿第二定律得ag、D错误。12.如图所示、用一根绝缘细线悬挂一个带电小球、小球的质量为m、电量为q、现加一水平的匀强电场、平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为。(1)试求这个匀强电场的场强E的大小。(2)如果将电场方向顺时针旋转角、大小变为E后、小球平衡时、绝缘细线仍与竖直方向夹角为、则E的大小又是多少？解析(1)对小球受力分析、受到重力、电场力和细线的拉力、如图甲所示。由平衡条件得：mgtan qE解得：E。甲乙(2)将电场方向顺时针旋转角、大小变为E后、电场力方向也顺时针转过角、大小为FqE、此时电场力与细线垂直、如图乙所示。根据平衡条件得：mgsin qE解得：E。答案(1)(2)13.如图所示、一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上、当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时、小物块恰好静止。重力加速度用g表示、sin 370.6、cos 370.8。求：(1)电场强度的大小E；(2)将电场强度减小为原来的时、物块加速度的大小a；(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动