2026年高考总复习优化设计一轮复习物理（广西版）-课时规范练24　静电场中力的性质

课时规范练24静电场中力的性质基础对点练1.(多选)(电场、电场线)关于电场,下列说法正确的是()A.电场是物质存在的一种形式B.电场力一定对正电荷做正功C.电场线是实际存在的线,反映电场强度的大小和方向D.静电场的电场线总是与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面2.(多选)(库仑定律)如图所示,一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中,悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷,电荷量大小均为q(q>0)。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A.M带正电荷 B.N带正电荷C.q=Lmgk D.q=3L3.(电场强度、电场线)右图是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷电荷量为+2q,右侧点电荷电荷量为-q,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知()A.P、Q两点的电场强度相同B.M点的电场强度小于N点的电场强度C.把同一试探电荷放在N点所受静电力大于放在M点所受的静电力D.两点电荷连线的中点处的电场强度为3kq4.(库仑定律的应用)均匀带电球体在球的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。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着正电荷,在过球心O的直线上有A、B、C三个点,lOB=lBA=R,lCO=2R。若以OB为直径在球内挖一球形空腔,球的体积公式为V=43πr3,则A、C两点的电场强度大小之比为(A.9∶25 B.25∶9C.175∶207 D.207∶1755.(库仑定律的应用)如图所示,光滑绝缘水平面上有一菱形ABCD,其中∠A=60°,现将两电荷量均为Q的正点电荷固定在A、C两点,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则应在D点放置的电荷为()A.电荷量为3Q的正电荷B.电荷量为3Q的负电荷C.电荷量为Q的正电荷D.电荷量为Q的负电荷6.(点电荷电场强度的叠加)(2024广西柳州模拟)如图所示,A、B、C是边长为L的等边三角形的三个顶点,O为该三角形中心,在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的正电荷,在O点固定某未知电荷q'后,C点的电场强度恰好为零,则O点处的电荷q'为()A.负电荷,电荷量为qB.负电荷,电荷量为33C.正电荷,电荷量为qD.正电荷,电荷量为3q素养综合练7.(多选)(2024福建厦门一中二模)真空中有两点电荷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,∠ABC=30°,如图所示。已知A点电场强度的方向垂直于AB向下,则下列说法正确的是()A.q1带正电,q2带负电B.D点电势高于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的2倍D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的18.(多选)(2024广东东莞模拟)电荷量为+Q的点电荷与半径为R的均匀带电圆形薄板相距2R,点电荷与圆心O连线垂直于薄板,A点位于点电荷与圆心O连线的中点,B与A关于O对称,若A点的电场强度为0,则()A.圆形薄板所带电荷量为+QB.圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为kQR2C.B点的电场强度大小为kQR2D.B点的电场强度大小为10kQ99.(多选)(2024广东深圳一模)电场线能直观地反映电场的分布情况。下图是等量异种点电荷形成的电场;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D分别是两电荷连线上关于O对称的两点。则()A.E、F两点电场强度相同B.A、D两点电场强度不同C.B、O、C三点中,O点电场强度最小D.从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大10.(2024河北秦皇岛市期中)半径为R的绝缘薄球壳固定,球心为O,球壳上均匀分布着电荷量为Q的正电荷。A、B、C为过球心大圆截面上的三点,三点将圆三等分,取走A、B两处极小的、面积均为ΔS面上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为3R的D点,C、D点位于O点同侧,O点的电场强度刚好为零。球面上剩余电荷分布不变,q为()A.正电荷,q=9B.负电荷,q=9C.正电荷,q=9D.负电荷,q=9答案：1.AD解析电场是存在于电荷周围的一种特殊媒介物质,A正确;如果正电荷的速度方向与电场力方向的夹角大于90°,则电场力做负功,等于90°电场力不做功,小于90°电场力做正功,B错误;电场线是为了形象地描绘电场而人为引入的一簇曲线,该曲线的疏密程度反映电场强度的大小,C错误;静电场的电场线在空间上与等势面垂直,且沿电场线的方向电势降低,即由高等势面指向低等势面,D正确。2.BC解析对小球M受力分析如图甲所示,对小球N受力分析如图乙所示,由受力分析图可知小球M带负电荷,小球N带正电荷,故B正确,A错误;由几何关系可知,两小球之间的距离为r=2L,当两小球的电荷量为q时,由力的平衡条件得mgtan45°=Eq-kq2r2,两小球的电荷量同时变为原来的2倍后,由力的平衡条件得mgtan45°=E·2q-k(2q)2r2,3.D解析根据题图可知,P点电场强度方向与Q点电场强度方向不同,所以P、Q两点的电场强度不相同,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;因M点的电场强度大于N点的电场强度,根据E=Fq,那么同一试探电荷在M点所受静电力大于在N点所受的静电力,故C错误;依据点电荷的电场强度公式E=kQr2及叠加原理,两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=2kqr2+kqr2=4.C解析设半径为R的均匀带电体的电荷量为q,由题意知,半径为R的均匀带电体在A点产生的电场强度为E整=kq(2R)2,割出的小球半径为R2,因为电荷均匀分布,根据球的体积公式可知,其电荷量为q8,则割出的小球在未割前在A点产生的电场强度为E割=kq832R2=kq18R2,所以挖走一球形空腔后剩余部分电荷在A点产生的电场强度为E剩A=E整-E割=kq4R2-kq18R2=k7q36R2,同理,在C点处产生的电场强度为E剩5.D解析由题意可知,∠B=120°,固定在A、C两点的电荷对放在B点的负试探电荷的静电力等大,大小为F=kQqr2,由于二力的方向夹角为120°,其合力为F合=kQqr2,方向由B指向D,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则放置在D点的电荷对q的作用力与F合等大反向,应在D点放置电荷量为Q的负电荷,故A、B、6.B解析在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的正电荷,它们两个在C点产生的电场强度大小E=2kqL2cos30°=3kqL2,方向由O指向C,在O点固定某未知电荷q'后,C点的电场强度恰好为零,则O点点电荷在C处产生的电场强度E'=kq'33L2=-E=-37.AD解析A点电场强度的方向垂直于AB向下,EA为A点的合电场强度,将EA分解到AC和AB方向如图所示,可知点电荷q1的电场强度方向由C指向A,则q1带正电,点电荷q2的电场强度方向由A指向B,则q2带负电,故A正确;由于A、D两点到q1的距离是相等的,D距离q2更近,沿着电场线方向电势逐渐降低,则D点电势低于A点电势,故B错误;设AB=2L,则AC=ABsin30°=L,从电场强度分解的图中可知E2∶E1=sin30°,即E1=2E2,又E1=kq1L2,E2=kq2(2L)2,可得q8.BD解析A点的电场强度为零,而点电荷在A点产生的电场强度E=kQR2,方向水平向右,则可知圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为kQR2,方向水平向左,知圆形薄板带正电,若圆形薄板所带电荷量集中在圆心O,则电荷量大小应为Q,而实际上圆形薄板的电荷量是均匀分布在薄板上的,除了圆心O处到A点的距离与点电荷+Q到A点的距离相同外,其余各点到A点的距离都大于R,若将电荷量Q均匀地分布在薄板上,则根据点电荷在某点处产生的电场强度公式E0=kqr2可知,合电场强度一定小于E,因此可知圆形薄板所带电荷量一定大于+Q,故A错误,B正确;B点关于O点与A点对称,则可知圆形薄板在B点产生的电场强度EB'=kQR2,方向水平向右,而点电荷在B点产生的电场强度EB″=kQ(3R)2=kQ9R2,方向水平向右,则根据电场强度的叠加法则可得B点的电场强度EB=E9.AC解析等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点电场强度方向相同,由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A正确;根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向相同,故B错误;由题图甲看出,B、O、C三点比较,O点处的电场线最稀疏,电场强度最小,故C正确;由题图可知,电子从C点向O点运动过程中,电