高考物理一轮复习 第6章 静电场 基础课时16 电场的力的性质（含解析）-人教版高三物理试题

第6章静电场

基础课时16电场的力的性质

一、单项选择题

1.（2016•北京西城期末）如图1所示，两个电荷量均为+Q的小球用长为/的轻质绝缘细

绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径*〈人人表示静电力常量。则轻绳的

张力大小为（）

图1

A.0B."C.2年D.1

解析轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律产=半知选项B正确。

答案B

2.根据图2所示的电场线，可判定（）

1p

图2

A.该电场一定是匀强电场

B.力点的电势一定低于6点电势

C.月点的场强一定大于占点的场强

D.负电荷放在4点，电势能比放在力点大

解析如题图所示的电场线可能是匀强电场中的电场线，也可能是正电荷放在左端时的电场

线，也可能是负电荷放在右端箭头处的电场线，还有可能是正、负电荷间的一条电场线，故

该电场不一定是匀强电场，/点的场强也不一定大于少点的场强，根据电场线的方向，顺着

电场线的方向电势越来越低，故/点电势一定高于夕点电势。把负电荷从A点移动到夕点时，

电场力做负功，电势能增加，故负电荷在8点电势能比力点大,选项D正确。

答案D

3.两个可自由移动的点电荷分别放在力、4两处，如图3所示。力处电荷带正电荷量。，B

处电荷带负电荷量a,旦。：=4。，另取一个可以自由移动的点电荷a,放在/以直线上，欲

使整个系统处于平衡状态，贝心）

…_会一

B

图3

A.a为负电荷,且放于月左方

B.a为负电荷,且放于4右方

c.a为正电荷,且放于力、〃之间

D.a为正电荷,且放于6右方

解析因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，旦已如。和a是异种电荷，对a

的作用力一为引力，一为斥力，所以。要平衡就不能放在力、s之间。根据库仑定律知，由

于月处的电荷Q电荷量较大，Qi应放在离a较远而离。较近的地方才有可能处于平衡，故

应放在。的左侧。要使a和a也处于平衡状态，a必须带负电，故选项A正确。

答案A

4.（2016•河北石家庄质检二）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球

心处产生的电场。如图4所示，在半球面^上均匀分布正电荷，总电荷量为6球面半径

为凡6P为通过半球顶点与球心。的轴线，在轴线上有J/、少两点，OM=ON=2R,已知.V点

的场强大小为反则*点的场强大小为（）

解析把半个带正电荷的球面等效为整个带止电荷的球面跟半个带负电荷球面榄加在一起。

整个带正电荷的球面在川点的场强石=看妥=线，半个带负电荷球面在川点的场面&

\LK）Z/r

=e网点的场强6=占一旦=脸一反则B项正确。

答案B

5.（2016•辽宁五校协作体期中）如图5所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷。、

。、已，。恰好静止不动，Q、。围绕。做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。

己知0、Q分别与。相距n、小不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（）

[g9

图5

A.Q、。的电荷量之比为二

B.Q、。的电荷量之比为（勺一

C.。、Q的质量之比为上

D.。、Q的质量之比为（£）

2

解析由于Q处于静止，则有零=攀所以，选项A、B错误；对a有第

入七

kQQ2-J.LkQQ^kQQ}2必,。（八?八、、不

（八十建）尸附3n,对。有7---（八+公）：二佬3小招”=（r1代入，得〃"】=彼71

解得慢=人，选项C正确。

脸r\

答案C

二、多项选择题

6.某静电场中的电场线如图6所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中

虚线所示，由，川运动到鹏以下说法正确的是（）

图6

A.粒子必定带正电荷

B.粒子在H点的加速度大于它在力点的加速度

C.粒子在时点的加速度小于它在"点的加速度

I）.粒子在J/点的动能小于它在、点的动能

解析根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故

此粒子带正电荷，选项A正确：由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛

顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在A'点加速度大，选项C正确：粒子从"点到N

点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在1点动能大，故选项D正确。

答案ACD

7.（2014•广东理综，20）如图7所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为+0

的小球凡带电荷量分别为一。和+2«的小球"和此由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P

与"相距£,P、V和，V'视为点电荷，下列说法正确的是（）

图7

A.”与"的距离大于/.

B.P、V和N在同一直线上

C.在P产生的电场中，加、M处的电势相同

D.风内及细杆组成的系统所受合外力为零

解析•对小球/、N和杆组成的整体，由题意可知朦=^7铝:，得*=（蛆-1）£“，

则A错：若只J/和川不在同一直线上则不能平衡，所以B正确：在+。的电场中血

则C错误；M内及细杆静止于光滑绝缘桌面上，所以系统所受合外力为零，I）正确。

答案BI）

8.（2014•浙江理综，19）如图8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儿细线

与斜面平行。小球力的质量为加、电荷量为小小球力的右侧固定放置带等量同种电荷的小

球员两球心的高度相同、间距为成静电力常量为h重力加速度为小两带电小球可视为

点电荷。小球力静止在斜而上，则（）

A.小球月与8之间库仑力的大小为尊

■"时，细线上的拉力为0

B.

C.,时，细线上的拉力为0

K

七时，斜面对小球力的支持力为。

D.

解析根据库仑定律得从《间的库仑力尸憔=信，则A项正确：当细线上的拉力为0时满

足号=砥1an。,得盼=、,"：〃,则B错误，C正确：斜面对小球力的支持力始终

不为零，则D错误。

答案AC

9.（2016•福建台州质量评估）如图9所示，竖直平面内的工你坐标系中，x轴上固定一个

点电荷。，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点0处），符一个重力不

计的带电圆环（可视为质点）套在杆上，从〃处由静止释放，圆环从。处离开细杆后恰好绕点

电荷。做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）

y

p<.

细杆

Q

图9

A.圆环沿细杆从，运动到。的过程中，加速度•直增大

B.圆环沿细杆从P运动到。付过程中，速度先增大后减小

C.若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷。做匀速圆周运动

D.若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷0

做匀速圆周运动

解析圆环运动到。点且未离开细杆时库仑力沿X轴正方向，与细杆对圆环的支持力平衡,

加速度为零，则A错误：因为圆环到。点前，库仑力沿y轴负方向的分量大小始终不为0,

故一直加速，速度增加，B错误；设只0两点间电势差为〃，由动能定理有必;=）〃"，由牛

顿第二定律有华=平，联立有华=即圆环是否做圆周运动与。无关，c正确；若从〃

点上方释放，则〃变大，不能做匀速圆周运动，D正确。

答案CD

三、非选择题

10.如图10所示，倾角为45°、高为力的直角三角形斜面力a’固定在水平地面上，C'点固定

一个带电荷量为仪7>0）的点电荷，/仍为粗糙绝缘斜面。一个带电荷量为0（g>（））、质量为

加的小物块（可视为质点）由月点释放，小物块与•，伊斜面间的动摩擦因数为〃，设小物块始

终没有脱离斜面，一直能运动到〃点，且小物块的电荷量不变c已知静电力常量为h重力

加速度为外求：当小物块对斜面的压力最小时，小物块的加速度大小。

图10

解析当小球运动到斜面中点时，K最小，mgsin45°一宿=口出,K+/库一/“geos45°=0,

F*=h（Ac比5。）*F尸DR,解得“）

答案号a-Q+春3•

11.（2014•福建理综，20）如图11所示，真空中xOy平面直角坐标系上的力眩三点构成等边

-6

三角形，边长£=2.0m0若将电荷量均为（7=4-2.0X10C的两点电荷分别固定在4B

点，已知静电力常量女=9.OX1（）9N・m2/C2,求：

y/m

C

✓/、\

//、、

//、、

A/

1x/m

图11

(1)两点电荷间的库仑力大小;

(2)C点的电场强度的大小和方向。

解析(1)根据库仑定律，仄“两点间的库仑力大小为：尸=总①

L

代入数据得：尸=9.0X10-3N②

(2)/1、4点电荷在。点产生的场强大小相等，均为:

力、8两点电荷形成的电场在，点的合场强大小为：

£'=2£cos300④

代入数据得E=7.8X10;,N/C方向