2019-2020学年新教材高中物理 课时跟踪训练（四）电场力的性质 新人教版必修第三册

课时跟踪训练（四） 电场力的性质a级学考达标1绝缘细线的一端与一带正电的小球m相连接，另一端固定在天花板上，在小球m下面的绝缘水平面上固定另一个带电小球n，在下列情况下，小球m能处于静止状态的是()解析：选bm在三个力的作用下处于平衡状态，则绝缘细线对小球m的拉力与小球n对小球m的库仑力的合力必与m的重力大小相等、方向相反，可知选项b正确。2如图所示，b为线段ac的中点，如果在a处放一个q的点电荷，测得b处的场强eb48 n/c，则()aec24 n/cbec12 n/cc若要使eb0，可在c处放一个q的点电荷d把q109 c的点电荷放在c点，则其所受电场力的大小为6109 n解析：选b由真空中点电荷的场强公式e知，ec12 n/c，故a错误，b正确；根据场强的叠加及点电荷产生的场强方向知，应在c处放一等量同种电荷，c错误；fqec1.2108 n，d错误。3.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()aa、b的电荷同号，kba、b的电荷异号，kca、b的电荷同号，kda、b的电荷异号，k解析：选d由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，根据受力分析知，a、b的电荷异号。根据库仑定律，a对c的库仑力为fak0b对c的库仑力为fbk0设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得联立式得k。4两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为f1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为f2，则f1f2可能为()a52b54c56 d58解析：选b设两金属小球所带电荷量大小分别为5q、q，它们在相距一定距离时相互作用力为f1k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电荷量的绝对值为2q，此时两球的库仑力f2kf1，则f1f2为54，若两电荷同性，接触后再分开，两球电荷量的绝对值为3q，此时两球的库仑力f2kf1，则f1f2为59，故b正确，a、c、d错误。5.a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度ea与a、b连线夹角为60，b点电场强度eb与a、b连线夹角为30，关于此电场，下列分析正确的是()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，eaeb31解析：选d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，由图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rarb1，由ek可得ea3eb，即eaeb31，c错误，d正确。6.如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的m点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则 ()aa一定带正电，b一定带负电b静电力对a做正功，对b做负功ca的速度将减小，b的速度将增大da的加速度将减小，b的加速度将增大解析：选da、b两个带电粒子在m点以相同速度飞出，所受电场力方向相反，但不知道电场线方向，无法判断哪个粒子带正电，哪个粒子带负电，但电场力对a、b均做正功，速度都增大，由电场线疏密及feqma可知，a的加速度减小，b的加速度增大。故选项d正确。7如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()aa对b的静电力可能是斥力ba对c的静电力一定是引力ca的电荷量可能比b少da的电荷量一定比b多解析：选d根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，a对c的静电力一定是斥力，故a、b错误。同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，则a的电荷量一定比b多，故c错误，d正确。8.如图所示，图中边长为a的正三角形abc的三个顶点分别固定有三个点电荷q、q、q，则该三角形中心o点处的场强为()a.，方向由c指向ob.，方向由o指向cc.，方向由o指向c d.，方向由c指向o解析：选co点是三角形的中心，到三个电荷的距离为rasin 60a，三个电荷在o处产生的场强大小均为e0，根据对称性和几何知识得知：两个q在o处产生的合场强为e1，再与q在o处产生的场强合成，得到o点的合场强为ee0e1，方向由o指向c，故c正确。9.如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着a、b、c三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，a、b带正电，电荷量均为q。现对c施加一个水平力f的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)(1)c球的电性和电荷量大小。(2)水平力f的大小。解析：(1)a球受到b球沿ba方向的库仑力和c球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以c球对a球的库仑力为引力，c球带负电。对a球，有kksin 30，所以q2q。(2)又根据牛顿第二定律，有kcos 30ma，将a、b、c作为整体，则f3ma。答案：(1)负电2q(2)b级选考提能10.多选如图所示，可视为点电荷的小球a、b分别带负电和正电，b球固定，其正下方的a球静止在绝缘斜面上，则a球受力个数可能为 ()a可能受到2个力作用b可能受到3个力作用c可能受到4个力作用d可能受到5个力作用解析：选ac首先小球a受重力和b球的引力，若重力和引力恰好相等，则a球可能平衡，所以a球可能受到2个力的作用；若向上的引力小于a球的重力，则a球会受到斜面的支持力，若要a球处于平衡状态，其必须还要受一沿斜面向上的摩擦力，所以a球有可能受4个力的作用。故a、c正确，b、d错误。11多选在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球(可视为质点)a和b。在t10时，同时将两球无初速释放，此时a球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2t时，b球的加速度大小也变为a。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是()a两个小球带的是同种电荷b两个小球带的是异种电荷ct2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍dt2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍解析：选bd根据牛顿第三定律可知两球之间的作用力大小相等，因此开始运动时b球的加速度大小为，后来变为a，说明两个小球相向运动，因此它们之间的库仑力为引力，因此两个小球带的是异种电荷，故a错误，b正确；以b球为研究对象，根据牛顿第二定律有：t1时刻：2m；t2时刻：2ma，联立解得，即t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍，故c错误，d正确。12.如图所示，质量均为m的三个带电小球a、b、c，放置在光滑的绝缘水平面上，a与b、b与c间距离均为l，a带电荷量qa8q，b带电荷量qbq，若在c上加一水平向右的恒力f，能使a、b、c三球始终保持相对静止。求：(