2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 基礎(chǔ)課1 電場的力的性質(zhì)訓(xùn)練（含解析）教科版.doc

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基礎(chǔ)課1　電場的力的性質(zhì) 一、選擇題(1～7題為單項選擇題，8～11題為多項選擇題) 1．A、B、C三點在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為(　　) A．－ B. C．－F D．F 解析　設(shè)A、B間距離為x，則B、C間距離為2x，根據(jù)庫侖定律有F＝k，在C處放一電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為F′＝k＝，考慮電場力方向易知B正確。 答案　B 2．一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的v－t圖像如圖1所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的(　　) 圖1 解析　由v－t圖像可知負(fù)電荷在電場中做加速度越來越大的加速運動，故電場線應(yīng)由B指向A且A到B的方向場強(qiáng)變大，電場線變密，選項C正確。 答案　C 3．如圖2所示，內(nèi)壁光滑絕緣的半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小滑塊，靜止于P點，整個裝置處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場中。設(shè)滑塊所受支持力為N，OP與水平方向的夾角為θ。下列關(guān)系正確的是(　　) 圖2 A．qE＝ B．qE＝mgtan θ C．N＝ D．N＝mgtan θ 解析　小滑塊受重力、電場力和支持力作用，小滑塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的合成與分解，有qE＝，N＝。故正確答案為A。 答案　A 4．(2017江蘇南通第三次調(diào)研)如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則下列四個選項中，正方形中心處場強(qiáng)最大的是 (　　) 解析　根據(jù)點電荷電場強(qiáng)度公式E＝k，結(jié)合矢量合成法則求解。設(shè)正方形頂點到中心的距離為r，則A選項中電場強(qiáng)度EA＝0，B選項中電場強(qiáng)度EB＝2k，C選項中電場強(qiáng)度EC＝k，D選項中電場強(qiáng)度ED＝k，所以B正確。 答案　B 5．(2016湖北武漢調(diào)考)已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同。如圖3所示，半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在過球心O的直線上有A、B兩個點，O和B、B和A間的距離均為R?，F(xiàn)以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，若靜電力常量為k，球的體積公式為V＝πr3，則A點處場強(qiáng)的大小為(　　) 圖3 A. B. C. D. 解析　由題意知，半徑為R的均勻帶電體在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)E整＝＝。挖出的小球半徑為，因為電荷均勻分布，其帶電荷量Q′＝Q＝。則其在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)E挖＝＝＝。所以剩余空腔部分電荷在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)E＝E整－E挖＝－＝，故B正確。 答案　B 6．(2016湖北孝感一模)如圖4所示，三根均勻帶電的等長絕緣棒組成等邊三角形ABC，P為三角形的中心，當(dāng)AB、AC棒所帶電荷量均為＋q，BC棒帶電荷量為－2q時，P點場強(qiáng)大小為E，現(xiàn)將BC棒取走，AB、AC棒的電荷分布不變，則取走BC棒后，P點的場強(qiáng)大小為(　　) 圖4 A. B. C. D．E 解析　AB、AC棒帶電完全相同，在P點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相同，由于兩個帶電棒關(guān)于P點軸對稱，所以兩個帶電棒在P點的電場方向都是沿著棒的垂直平分線過P點斜向下，又兩個電場方向互成120角，則AB棒和AC棒在P點產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小即等于AB棒在P點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小。BC棒在P點的電場強(qiáng)度是AB棒和AC棒在P點的合電場強(qiáng)度的2倍，因P點合場強(qiáng)大小為E，所以BC棒在P點的場強(qiáng)為E，若取走BC棒后，P點的場強(qiáng)大小為E，B正確。 答案　B 7．(2017湖南十校聯(lián)考)如圖5所示，P、Q是兩個電荷量相等的異種點電荷，在其電場中有a、b、c三點在一條直線上，平行于P、Q的連線，b在P、Q連線的中垂線上，ab＝bc，下列說法正確的是(　　) 圖5 A．電勢：φa＞φb＞φc B．電勢：φa＞φc＞φb C．電場強(qiáng)度：Ea＞Eb＞Ec D．電場強(qiáng)度：Eb＞Ea＞Ec 解析　根據(jù)等量異種點電荷電場線的分布特點知，a、c兩點對稱，場強(qiáng)大小相等，又a、c兩點處的電場線分布比b點處的密，故a、c兩點處的場強(qiáng)大于b點處的場強(qiáng)，又沿著電場線方向電勢逐漸降低，故選項A正確，B、C、D錯誤。 答案　A 8.如圖6所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電荷量為＋Q的小球P，帶電荷量分別為－q和＋2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點電荷，下列說法正確的是(　　) 圖6 A．M與N的距離大于L B．P、M和N在同一直線上 C．在P產(chǎn)生的電場中，M、N處的電勢相同 D．M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零 解析　對小球M、N和桿組成的整體，由題意可知k＝k，得xφN，則C錯誤；M、N及細(xì)桿靜止于光滑絕緣桌面上，所以系統(tǒng)所受合外力為零，D正確。 答案　BD 9．(2016云南一模)如圖7所示，質(zhì)量和電荷量均相同的兩個小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。B小球受一沿桿方向的水平推力F1作用，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時A、B兩球間距為L1?，F(xiàn)緩慢推動B球，A球也緩慢移動，當(dāng)B球到達(dá)C點時，水平推力大小為F2，A、B兩球間距為L2，則(　　) 圖7 A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．L1＜L2 D．L1＞L2 解析　對A球受力分析如圖所示，A球受到重力mg、支持力NA和庫侖力F庫，在B球向C移動的過程中，庫侖力的方向在改變，即圖中α角變小，由矢量三角形可知庫侖力在變小，根據(jù)庫侖定律F庫＝k可知L變大，即A、B之間的距離變大，C正確，D錯誤；對B球受力分析如圖所示，B球受到重力mg、支持力NB、庫侖力F庫和推力F，根據(jù)平衡條件可知F＝F庫cos β，在B球向C移動的過程中，β在變大，則cos β變小，庫侖力也在減小，故推力F變小，即F1＞F2，A錯誤，B正確。 答案　BC 10．(2017河北唐山統(tǒng)考)真空中兩點電荷q1、q2分別位于直角三角形的頂點C和頂點B上，D為斜邊AB的中點，∠ABC＝30，如圖8所示。已知A點電場強(qiáng)度的方向垂直AB向下，則下列說法正確的是(　　) 圖8 A．q1帶正電，q2帶負(fù)電 B．D點電勢高于A點電勢 C．q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的一半 D．q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的二倍 解析　根據(jù)題述，A點的電場強(qiáng)度垂直AB向下，可知q1帶正電，q2帶負(fù)電，選項A正確；可粗略畫出兩點電荷電場的等勢面，顯然A點的電勢高于D點，選項B錯誤；根據(jù)題述，A點的電場強(qiáng)度垂直AB向下，可得sin 30＝，E1＝k，E2＝k，又r2＝2r1，聯(lián)立解得q2＝2q1，選項C正確，D錯誤。 答案　AC 11．(2016河北百校聯(lián)考)如圖9所示，在絕緣水平面上固定著一光滑絕緣的圓形槽，在某一過直徑的直線上有O、A、B三點，其中O為圓心，A點固定電荷量為Q的正電荷，B點固定一個未知電荷，且圓周上各點電勢相等，＝L。有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m、電荷量為－q 的帶電小球正在槽中運動，在C點受到的電場力指向圓心，C點所處的位置如圖所示，根據(jù)題干和圖示信息可知 (　　) 圖9 A．B點的電荷帶正電 B．B點的電荷的電荷量為3Q C．B點的電荷的電荷量為Q D．小球在槽內(nèi)做的是勻速圓周運動 解析　如圖，由小球在C點時受到的電場力指向圓心，對小球受力分析可知B點的電荷對小球有排斥力，因小球帶負(fù)電，則B點的電荷帶負(fù)電，由∠ABC＝∠ACB＝30，知：∠ACO＝30，＝＝L，＝2cos 30＝L，由幾何關(guān)系可得：F1＝F2，即＝，得QB＝Q，故A、B錯誤，C正確；圓周上各點電勢相等，小球在運動過程中電勢能不變，根據(jù)能量守恒得知，小球的動能不變，小球做勻速圓周運動，故D正確。 答案　CD 二、非選擇題 12．(2014福建理綜，20)如圖10，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2.0 m。若將電荷量均為q＝＋2.010－6 C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k＝9.0109 Nm2/C2，求： 圖10 (1)兩點電荷間的庫侖力大?。? (2)C點的電場強(qiáng)度的大小和方向。 解析　(1)根據(jù)庫侖定律，A、B兩點電荷間的庫侖力大小為 F＝k① 代入數(shù)據(jù)得 F＝9.010－3 N② (2)A、B點電荷在C點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，均為 E1＝k③ A、B兩點電荷形成的電場在C點的合場強(qiáng)大小為 E＝2E1cos 30④ 由③④式并代入數(shù)據(jù)得 E＝7.8103 N/C⑤ 場強(qiáng)E的方向沿y軸正向 答案　(1)9.010－3 N　(2)7.8103 N/C　方向沿y軸正方向