专题7.1 电场力的性质【练】原卷版

专题7.1电场力的性质【练】目录TOC\o"1-3"\h\u一．练经典题型 1二、练创新情景 6三．练规范解答 13一．练经典题型1.(2021·北京通州区期末)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2．(2020·广东深圳模拟)关于电场力和电场强度，以下说法正确的是 ()A．一点电荷分别处于电场中的A、B两点，点电荷受到的电场力大，则该处场强小B．在电场中某点如果没有试探电荷，则电场力为零，电场强度也为零C．电场中某点场强为零，则试探电荷在该点受到的电场力也为零D．一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同3．两个分别带有电荷量－Q和＋5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为eq\f(r,2)，则两球间库仑力的大小为 ()A.eq\f(5F,16) B.eq\f(F,5)C.eq\f(4F,5) D.eq\f(16F,5)4．(2021·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eq\f(r,2)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eq\r(2)r，作用力将变为2F5．(2021·湖北荆州模拟)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变，由此可知 ()A．n＝3 B．n＝4C．n＝5 D．n＝66．(多选)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5.0×10－9C，Q球带电荷量大小为7.0×10－9C，两球相距1m。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3.15×10－7NB．它们之间的库仑力一定为引力，大小为3.15×10－7NC．若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力可能为3.24×10－7ND．若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力可能为9.0×10－9N7.(2020·上海嘉定区二模)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()A．A点的电场强度与B点的电场强度相同B．B点的电场强度比A点的电场强度大C．A点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷D．B点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷8.(2021·福建漳州检测)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9．(2020·扬州一模)如图所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个与A带同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，下列关系式正确的是 ()A．T＝eq\f(1,2)mg B．T＝eq\r(3)mgC．F＝eq\r(3)mg D．F＝mg10．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为 ()A．正，B的右边0.4m处 B．正，B的左边0.2m处C．负，A的左边0.2m处 D．负，A的右边0.2m处二、练创新情景1.(2021·安徽皖南八校4月联考)如图所示，A、B、C三个带电小球间的距离相等，其中C球置于绝缘竖直杆上，A、B置于光滑、绝缘的水平地面上，三球都保持静止，下列说法正确的是()A.A、B两球电性可能相反B.B、C两球电性可能相同C.A、B两球所带电荷量不一定相等D.C球所带电荷量一定是A球所带电荷量的2倍2.(2021·重庆市北碚区第一次诊断)如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷A、B、C，带电荷量分别为Q1、Q2、Q，C恰好静止不动，A、B围绕C做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知A、B分别与C相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A.A、B的电荷量之比为r1∶r2 B.A、B的电荷量之比为r2∶r1C.A、B的质量之比为r2∶r1 D.A、B的质量之比为r1∶r23.(2021·北京市第二次合格性考试)如图所示，一个均匀带电球体所带电荷量为Q，在球外A点放置一个电荷量为q的检验电荷，A点到球心O的距离为r。可以证明，检验电荷受到的带电球体对它的电场力大小为F＝eq\f(kQq,r2)，其中k为静电力常量。根据电场强度的定义式，可以推知带电球体在A点的电场强度大小E为()A.eq\f(kQq,r2) B.eq\f(r2,kQq)C.eq\f(kQ,r2) D.eq\f(kq,r2)4．(2021·遂宁三诊)在场强为E＝keq\f(Q,r2)的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一带电荷量为＋Q的正点电荷，ac、bd为相互垂直的两条直径，其中bd与电场线平行，不计试探电荷的重力，如图所示．则()A．把一正试探电荷＋q放在a点，试探电荷恰好受力平衡B．把一负试探电荷－q放在b点，试探电荷恰好受力平衡C．把一负试探电荷－q放在c点，试探电荷恰好受力平衡D．把一正试探电荷＋q放在d点，试探电荷恰好受力平衡5.(多选)(2021·衡水模拟)如图所示，竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R，带电量为＋Q，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球到圆环中心O距离为R，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则小球所处位置的电场强度为()A．eq\f(mg,q)B．eq\f(\r(2)mg,2q)C．keq\f(Q,R2)D．eq\f(k\r(2)Q,4R2)6.(2021·广东珠海市上学期期末)如图所示，空间某区域有一个正三角形ABC，其三个顶点处分别固定有三个等量正点电荷，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为正三角形三边的中点，F点为E关于C点的对称点。取无限远处的电势为0，下列说法中正确的是()A.E、G、H三点的电场强度均相同B.E、G、H三点的电势均相同C.D点的场强最大D.根据对称性，E、F两点的电场强度等大反向7.(多选)(2020·福建宁德市质检)如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量正点电荷(带电荷量均为Q)，在y轴上C点有负点电荷(带电荷量为Q)，且CO＝OD＝r，∠ADO＝60°.下列判断正确的是()A．O点电场强度小于D点的电场强度B．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则O点电场强度也增大C．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则D点电场强度也增大D．若负点电荷的电荷量缓慢减小，则D点电场强度将增大8．(2021·湖南永州市高三一模)(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eq\f(1,2)R的两点，静电力常量为k，则()A．M、N点的电场强度方向相同B．M、N点的电场强度方向相反C．M、N点的电场强度大小均为eq\f(kQ,8R2)D．M、N点的电场强度大小均为eq\f(kQ,2R2)9.(2021·安徽宣城市第二次模拟)如图，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态．下列说法正确的是()A．小球a、b、c带同种电荷B．小球a、b带异种电荷C．小球a、b电荷量之比为eq\f(\r(3),6)D．小球a、b电荷量之比为eq\f(\r(3),9)10.(2021·黑龙江省实验中学开学考试)如图所示，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A、B，电荷量均为q，质量均为m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O。在O处施加一水平恒力F使A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l的等边三角形，则()A.小环A的加速度大小为eq\f(\r(3)kq2,ml2)B.小环A的加速度大小为eq\f(\r(3)kq2,3ml2)C.恒力F的大小为eq\f(\r(3)kq2,3l2)D.恒力F的大小为eq\f(\r(3)kq2,l2)三．练规范解答1.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θ。 (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θ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θ，则E′的大小又是多少？2.如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电(可视为点电荷)，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：(1)A球刚释放时的加速度是多大；(2)当A球的动能最大时，A球与B点间的距离。3.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，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)电场强度的大小E；(2)将电场强度减小为原来的eq\f(1,2)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时的动能Ek。4．如图