（浙江选考）2021版新高考物理一轮复习 8 第六章 静电场 1 第1节 电场力的性质达标检测巩固提能

第1节电场力的性质 随堂检测1(20184月浙江选考)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球a和b(可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为f.用一个不带电的同样金属球c先后与a、b球接触，然后移开球c，此时a、b球间的静电力为()a.b.c.d.解析：选c.设原来a、b各带q电荷量，根据相同的小球接触后电荷的分配规律可知，c球与a球碰后，a、c均带的电荷量，然后c球与b球接触后，c、b各带的电荷量，原来的静电力为fk，后来的静电力为fkf，故选项c正确2(201711月浙江选考)电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑就按照电场的方向排列起来，如图所示关于此实验，下列说法正确的是()aa图是模拟两等量同种电荷的电场线bb图一定是模拟两等量正电荷的电场线ca图中的a、b应接高压起电装置的两极db图中的a、b应接高压起电装置的两极答案：c3(2020丽水高二月考)四种电场的电场线如图所示一正电荷q仅在静电场力作用下由m点向n点做加速运动，且加速度越来越大则该电荷所在的电场是图中的()解析：选d.由正电荷q仅在静电力的作用下由m点向n点做加速运动，故由m向n的方向为电场线的方向，故b错误；加速度越来越大，即电场线越来越密，故a、c错误，d正确4(2020台州调研)如图所示，m、n为两个等量同种正电荷q，在其连线的中垂线上任意一点p自由释放一个负电荷q，不计重力影响，关于点电荷q的运动下列说法正确的是()a从po的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大b从po的过程中，加速度越来越小，到o点速度达到最大值c点电荷越过o点时加速度为零，速度达到最大值d点电荷越过o点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零解析：选c.如图所示，根据电场叠加原理知：o点场强为零，从o点沿中垂线向外，场强先变大后变小点电荷从po的过程中，静电力可能是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也可能静电力一直变小，加速度一直变小，关键是p点位置的不确定性不过，在到达o点之前，静电力一直表现为引力，速度一定是一直变大的，在o点时加速度是零，速度最大，该电场关于直线mn对称，电荷越过o点后的运动也不一定是单调变化的有些粗心的同学容易认为从po电荷距离两个场源电荷越来越近，静电力就会越来越大而错选a.其实，点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的，只是两个静电力的合力未必变大，这要看电场的矢量合成情况 课后达标一、选择题1.如图所示，有三个点电荷a、b、c位于一个等边三角形的三个顶点上，已知a、b都带正电荷，a所受b、c两个点电荷的静电力的合力如图中fa所示，那么可以判定点电荷c所带电荷的电性为()a一定是正电b一定是负电c可能是正电，也可能是负电d无法判断答案：b2.(2020嘉兴质检)如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘底座上，两球心间的距离l为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为q，那么关于a、b两球之间的万有引力f引和库仑力f库的表达式正确的是()af引g，f库kbf引g，f库kcf引g，f库kdf引g，f库k解析：选d.由于a、b两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故f库k.虽然不满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故f引g.故选d.3.如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球p和q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()ap和q都带正电荷bp和q都带负电荷cp带正电荷，q带负电荷dp带负电荷，q带正电荷解析：选d.对p、q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以p、q必带等量异种电荷，a、b错误；对p进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与q对它的库仑力平衡，所以p带负电荷，q带正电荷，d正确，c错误4(多选)(2020宁波质检)如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为和()，两小球恰在同一水平线上，那么()a两球一定带异种电荷bq1一定大于q2cm1一定小于m2dm1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力解析：选ac.由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，选项a正确设轻丝线与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得两球之间的库仑力fmgtan，因此m1gm2g，即m1m2，选项c正确5.某同学在学习了电学知识后对电工穿的高压作业服进行了研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的想法正确的是()a甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织b乙认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用c丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用d丁认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用答案：d6.(2020浙江黄岩选考适应考试)如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由aob匀速飞过，电子重力不计，仅受电场力和另一个力，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()a先变大后变小，方向水平向左b先变大后变小，方向水平向右c先变小后变大，方向水平向左d先变小后变大，方向水平向右答案：b7(多选)如图所示，半径为r的硬橡胶圆环上，带有均匀分布的负电荷，单位长度的电荷量为q，其圆心o处的合场强为零若在圆环顶部截去长度为l(lr)的一小段ab，则剩余部分在圆心o产生的场强()a大小为b方向为竖直向下c方向为竖直向上d大小和方向无法判断答案：ab8.(2020金华质检)如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，o、m、n是y轴上的三个点，且ommn.p点在y轴右侧，mpmn.则o、m、n、p四点中电场强度最大的是()ao点bm点cn点dp点解析：选a.电场线的疏密程度表示场强大小，由此可知场强最大的点为o点，故选a.9(多选)(2020浙江省名校考前押宝)如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零则下列说法正确的是()a该带电质点一定带正电荷b该带电质点一定带负电荷ca点的电场强度大于b点的电场强度d质点在b点所受到的合力一定为零解析：选bc.带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，故该质点一定带负电，a错，b对；带电质点到b点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，因重力不变电场力减小，知a点的场强大于b点，c对，d错10(201811月浙江选考)电荷量为4106c的小球绝缘固定在a点，质量为0.2kg、电荷量为5106c的小球用绝缘细线悬挂，静止于b点a、b间距离为30cm，ab连线与竖直方向夹角为60.静电力常量为9.0109nm2/c2，小球可视为点电荷下列图示正确的是()答案：b11.如图所示，绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质带电小球n，当带同种电荷的金属球m固定在n近旁的绝缘支架上时，悬挂n的细线与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是()a仅将m的电荷量增大，不变b仅将m的电荷量增大，变小c仅将支架沿水平地面移近n，变小d仅将支架沿水平地面移近n，变大答案：d12(2020湖州质检)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，a、b是电场线上的两点，下列判断正确的是()aa、b两点的电场强度大小不等，方向相同ba、b两点的电场强度大小相等，方向不同c左边电荷带负电，右边电荷带正电d两电荷所带电荷量相等解析：选c.电场线的疏密代表场强的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图中可以看出a点、b点电场强度大小和方向均不同，故a、b错误；电场线从正电荷指向负电荷，故c正确；右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故d错误13.如图，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，mop60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为e1；若将n点处的点电荷移至p点，则o点的场强大小变为e2，e1与e2之比为()a12b21c2d4解析：选b.依题意，每个点电荷在o点产生的场强为，则当n点处的点电荷移至p点时，o点场强如图所示，合场强大小为e2，则，b正确14(2020衢州检测)两个等量点电荷p、q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示，一电子在a、b两点所受的电场力分别为fa和fb，则它们的大小关系为()afafbbfafbcfafbd无法确定解析：选b.从电场线的疏密判断，a点的电场强度比b点的电场强度大，故eaeb.根据电场力fqe知，fafb，故b正确，a、c、d错误15.(多选)(2020丽水质检)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球a，细线与斜面平行小球a的质量为m、电荷量为q.小球a的右侧固定放置带等量同种电荷的小球b，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球a静止在斜面上，则()a小球a与b之间库仑力的大小为b当时，细线上的拉力为0c当时，细线上的拉力为0d.时，斜面对小球a的支持力为0解析：选ac.根据库仑定律，a、b球间的库仑力f库k，选项a正确；小球a受竖直向下的重力mg，水平向左的库仑力f库，由平衡条件知，当斜面对小球的支持力fn的大小等于重力与库仑力的合力大小时，细线上的拉力等于零，如图所示，则tan，所以选项c正确，b错误若a静止在斜面上，则斜面对小球a的支持力不可能为零，故选项d错误二、非选择题16(2020舟山质检)在一个点电荷q的电场中，ox坐标轴与它的一条电场线重合，如图甲所示坐标轴上a、b两点的坐标分别为2.0m和5.0m放在a、b两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图乙中直线a、b所示，放在a点的电荷带正电，放在b点的电荷带负电(1)求b点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷q的电性，并说明理由；(3)求点电荷q的位置坐标解析：(1)由图可知，b点的电场强度eb2.5n/c，方向指向x轴负方向同理a点的电场强度ea40n/c，方向指向x轴正方向(2)放在a、b两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，而正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反若点电荷在a的左侧或在b的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷q应位于a、b两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷带负电(3)设点电荷q的坐标为xm，由点电荷的电场ek，可知解得x2.6(另解x1舍去)所以点电荷q的位置坐标为2.6m.答案：(1)2.5n/c方向指向x轴负方向(2)负电荷理由：若点电荷在a的左侧或在b的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷q应位于a、b两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷带负电(3)2.6m17(2020杭州高二检测)如图所示，一质量为m1.0102kg，带电量为q1.0106c的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37角小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10m/s2.(1)求电场强度e的大小；(2