高考物理总复习 配餐作业20 库仑定律 电场力的性质.doc

(二十)库仑定律电场力的性质a组基础巩固题1(2017普陀区调研)如图，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就会到处乱蹦。对发生这种情况的原因描述不正确的是()a爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷b爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷c爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳d爆米花带电后，因质量很小而到处乱跳解析塑料匙与布摩擦带电，爆米花与带电的勺子接触时带同种电荷，爆米花质量很小，受到塑料匙的作用力后到处乱跳，不正确的描述只有选项b。答案b2a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒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，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示。则此电场的电场线分布可能是图乙中的()解析从图象可以看出，粒子的速度随时间逐渐减小，图线的斜率增大，说明粒子的加速度逐渐增大，电场强度变大，从a到b电场线变密，综合分析可知，负电荷顺着电场线运动，a正确。答案a3如图所示，真空中o点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的电场强度大小为ea，方向与ab连线成60角，b点的电场强度大小为eb，方向与ab连线成30角。关于a、b两点电场强度大小ea、eb的关系，以下结论正确的是()aeabeaebceaeb dea3eb解析由题图可知，a、b两点与o点的距离关系为rbra，再由e可得，d正确。答案d4(多选)用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：o是电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上相对于o点对称的两点，b、c和a、d也相对于o点对称。则()ab、c两点场强大小和方向都相同ba、d两点场强大小相等，方向相反ce、o、f三点比较，o点场强最强db、o、c三点比较，o点场强最弱解析由等量异种点电荷的电场线分布规律可知选项a、c、d正确，选项b错误。答案acd5(多选)如图所示，两个带等量正电荷的小球a、b(可视为点电荷)被固定在光滑绝缘水平面上。p、n是小球a、b连线的垂直平分线上的点，且poon。现将一个电荷量很小的带负电的小球c(可视为质点)从p点由静止释放，在小球c向n点运动的过程中，关于小球c的速度图象中，可能正确的是()解析 在ab的垂直平分线上，从无穷远处到o点电场强度先变大后变小，到o点变为零，小球c受力沿垂直平分线，加速度先变大后变小，速度不断增大，在o点加速度变为零，速度达到最大，vt图线的斜率先变大后变小；由o点到无穷远处，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性。如果p、n相距足够远，则b正确，如果p、n相距很近，则a正确。答案ab6如图所示，质量为m1的不带电小环a套在动摩擦因数为的竖直杆上，其最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为m2、带电荷量为q的小球b与a用一绝缘细线相连，整个装置处于匀强电场中，恰好保持静止，则当电场强度e存在最小值时，e与水平方向的夹角为()a0 b30c45 d60解析对ab整体研究，受到竖直向下总的重力(m1m2)g、电场力eq、沿水平方向垂直于杆的弹力n和竖直向上的摩擦力，则由平衡条件可得eqsinn(m1m2)g，neqcos。解得eq(sincos)(m1m2)g，因为sincossin()，其中tan，30，所以当60时，e最小，d正确。答案d7(2017慈溪模拟)(多选)如图所示，p、q为可视为点电荷的带电物体，电性相同，倾角30的斜面放在粗糙的水平面上，将物体p放在粗糙的斜面上，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静止且不受摩擦力，现保持q与p的距离r不变，将物体q顺时针缓慢转过角度(60)，整个过程斜面和p始终静止，则在q旋转的过程中，下列说法正确的是()ap物体会受到沿斜面向下的静摩擦力b斜面给物体p的作用力方向始终竖直向上c物体p受到的静摩擦力先增大后减小到0d地面对斜面的摩擦力不断变小解析物体q顺时针缓慢转动过程中库仑力沿斜面向上的分力先增大后减小，所以物体p受到的静摩擦力沿斜面向下，且先增大后减小到0，选项a、c正确；斜面给物体p的作用力为支持力和摩擦力的合力，不可能竖直向上，b错误；地面对斜面的摩擦力等于库仑力在水平方向的分力大小，所以一定不断减小，d正确。答案acd8(多选)如图所示，a、b、c三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，b小球带负电，电荷量为q，a、c两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在o点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为e。则以下说法正确的是()a静止时，a、b两小球间细线的拉力为5mgqeb静止时，a、b两小球间细线的拉力为5mgqec剪断o点与a小球间细线瞬间，a、b两小球间细线的拉力为qed剪断o点与a小球间细线瞬间，a、b两小球间细线的拉力为qe解析本题考查力的瞬时作用效果和电场力的问题。静止时由受力分析可知a、b两小球间细线的拉力为f5mgqe，故a正确，b错误；o点与a小球间细线剪断的瞬间，由于b小球受到竖直向下的电场力，故a、b两小球的加速度大于c小球的加速度，b、c两小球间细线将处于松弛状态，故以a、b两小球整体为研究对象有：3mgqe3ma，以a小球为研究对象有：mgfma，解得：fqe，故c正确，d错误。答案acb组能力提升题9.(2017慈溪模拟)一个外半径为r，内半径为r的带正电空心金属球壳，球心在x轴上的o点，金属球壳在周围空间产生静电场，则其电场强度的大小e在x轴上的分布情况是()a b c d解析带电金属球壳内的场强为零，所以选项d正确。答案d10(多选)如图所示，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于a点和b点，两点相距l。在以l为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(视为点电荷)，在p点平衡，pa与ab的夹角为。不计小球的重力，则()atan3btanco点场强不为零 dq1q2解析对带电小球q受力分析，画出带电小球q受力图，根据库仑定律，f1k，f2k，设半圆环对带电小球q的弹力为fn，根据平行四边形定则可得，f1fncos，f2fnsin，fnfn，联立解得：tan3，故a正确，b错误；由tan3 ，45，得1，即q2q1，则o点的场强一定不为零，故c正确，d错误。答案ac11如图所示，在真空区域、中存在两个匀强电场，其电场线方向竖直向下，在区域中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落，并进入区域(电场范围足够大)。则下图中描述的粒子在这两个电场中运动的速度时间图象中，可能正确的是(以v0方向为正方向)() a b c d解析带负电的粒子受到重力和电场力的作用，在上面的电场中重力等于电场力，粒子恰好做匀速直线运动，在下面的电场中，电场力将大于重力，粒子做匀减速直线运动，待速度为零后反向运动，然后返回上面的电场做匀速直线运动，由分析可知，c正确。答案c12如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电量均为q的物体a和b(a、b均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为。求：(1)a受的摩擦力为多大？(2)如果将a的电量增至4q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，a、b各运动了多远距离？解析(1)由平衡条件可知a受的摩擦力ffk。(2)物体运动后，当加速度a0时，设a、b间距离为r。根据牛顿第二定律：kmg0得r2q 。由题意可知：a、b运动的距离均为s。故sq 。答案(1)k(2)a、b运动距离均为q13如图所示，在光滑绝缘水平面上b点的正上方o处固定一个质点，在水平面上的a点放另一个质点，两个质点的质量均为m，带电荷量均为q。c为ab直线上的另一点(o、a、b、c位于同一竖直平面上)，a、o间的距离为l，a、b和b、c间的距离均为，在空间加一个水平方向的匀强电场后a处的质点处于静止状态。试问：(1)该匀强电场的场强为多大？其方向如何？(2)给a处的质点一个指向c点的初速度，该质点到达b点时所受的电场力为多大？(3)若指