《浙江专版2021届高考物理一轮复习课时提升作业18电场力的性质的描述【含解析】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专版2021届高考物理一轮复习课时提升作业18电场力的性质的描述【含解析】（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江专版 2021 版高考物理一轮复习课时提升作业 电场力的性质的描述 ( 建议用时40 分钟 ) 1. 静电现象在自然界中普遍存在, 我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,春秋纬考异邮中有“玳瑁 吸”之说 , 但下列不属于静电现象的是() A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B.带电小球移至不带电金属球附近, 两者相互吸引 C.磁铁吸引铁 D.从干燥的地毯上走过, 手碰到金属把手时有被电击的感觉 【解析】选C。用塑料梳子梳头发时由于摩擦而带电, 吸起纸屑是因为带电体能吸引轻小物体; 带电小球移 至不带电金属球附近, 由于静电感应使二者相互吸引; 从干燥的地毯上走过, 手碰到金属把手时有被电击的
2、感觉是接触带电的缘故, 属于静电现象。磁铁吸引铁是磁体的基本性质, 不属于静电现象。 2. 如图是一个点电荷的电场线的示意图, 一个负检验电荷(重力忽略不计) 以某一初速度从a 向 b 运动 , 检 验电荷在运动过程中() A.加速度越来越大,速度越来越大 B.加速度越来越大,速度越来越小 C.加速度越来越小,速度越来越大 D.加速度越来越小,速度越来越小 【解析】 选 C。因 b 点场强小于a 点的场强 , 负检验电荷以某一初速度从a 向 b运动过程中受电场力方向由 a 指向 b, 则加速度越来越小, 速度越来越大 , 故选 C。 3.(2019 杭州模拟 ) 两个等量点电荷P、 Q在真空中
3、产生的电场的电场线( 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() A.FA=FBB.FAFBD.无法确定 【解析】选C。从图中可以看出,A 点电场线比B点密 , 因此 A点场强比B点强 , 根据 F=Eq可知 ,A 点电场力 大, 故 A、 B 、D错误 ,C 正确。 4.(2018 全国卷 )如图 , 三个固定的带电小球a、b 和 c, 相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。 小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于a、b 的连线。设小球a、b 所带电荷量的比值的绝对值为k, 则 () A.a、 b
4、的电荷同号 ,k= B.a、 b 的电荷异号 ,k= C.a、 b 的电荷同号 ,k= D.a、 b 的电荷异号 ,k= 【解析】选D。假设 a、b 的电荷同号 , 若小球 c 与 a、 b的电荷同号 , 则小球 c 所受库仑力的合力的方向斜 向上 ; 若小球 c 与 a、 b 的电荷异号 , 则小球 c 所受库仑力的合力的方向斜向下, 这样与已知条件“小球c 所受 库仑力的合力的方向平行于a、b 的连线”相矛盾 , 故 a、b 的电荷异号。设ac 与 ab 的夹角为,则 tan = , 根据库仑定律有:Fbc=k0、Fac=k0, 而 tan =, 解得 k=。 5. 如图所示 ,M、N和
5、P是以 MN为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心, MOP=60 。电荷量相等、 电性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点的电场强度大小变为E2。那么 E1与 E2之比为() A.12B.21C.2D.4 【解析】选B 。依题意 , 因为 M 、N两点都在圆周上, 与 O点间的距离相等,O 点的电场强度大小为E1; 则每个 点电荷在O点产生的电场强度大小为; 当 N点处的点电荷移至P点时 ,O 点的电场强度大小为E2=,则 = , 选项 B正确。 6.(2018 天津高考 ) 如图所示 , 实线表示某电场
6、的电场线( 方向未标出 ), 虚线是一带负电的粒子只在电场力 作用下的运动轨迹,设 M点和 N点的电势分别为M、N, 粒子在 M点和 N点时加速度大小分别为aM、aN, 速 度大小分别为vM、vN, 电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是 () A.vMvN,aMaNB.vMvN, MN C.MN,EpMEpND.aMaN,EpMEpN 【解析】 选 D。电场线越密 , 电场强度越大, 同一个粒子受到的电场力越大, 根据牛顿第二定律可知其加速度 越大 , 故有 aMvN,EpMN。 若粒子从N运动到 M,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧, 可知在某点的电场力方向和速度方 向如图
7、乙所示, 故电场力做正功, 电势能减小 , 动能增大 , 即 vMvN,EpMN。综上所述 ,D 正确。 7.( 多选 ) 如图甲所示 , 在 x 轴上有一个点电荷Q(图中未画出 ),O 、M 、N为轴上三点。放在M 、N两点的试探 电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示, 则 () A.M 点的电场强度大小为210 3 N/C B.N 点的电场强度大小为210 3 N/C C.点电荷 Q在 M 、 N之间 D.点电荷 Q在 M 、 O之间 【解析】选A、C。设 M 、N两点的电场强度分别为EM、EN, 根据题图乙可知, 图线的斜率即为电场强度, 则 EM=210 3 N/C,E
8、N=-500 N/C,M、N两点电场强度方向相反。由点电荷电场强度的特点可知, 该点电荷在M 、N 之间。故选项A、 C正确。 8.( 多选 )(2019 全国卷 )如图 , 电荷量分别为q 和 -q(q0) 的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正 方体的另外两个顶点。则() A.a 点和 b 点的电势相等 B.a 点和 b 点的电场强度大小相等 C.a 点和 b 点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a 点移到 b 点, 电势能增加 【解析】选B、C。两个点电荷间的电场线分布是由q 指向 -q 的, 根据正方体的特点可知在这四点所在平面 上 a 点和 b 点所处电场线是关于q 和-q
9、 连线对称的 , 且 b 点距离正电荷q 较 a 点更近 , 沿电场线方向电势逐 渐降低 , 故 b 点电势高于a 点电势 , 故 A项错误。如图所示, 两点电荷在a、b两点所产生合场强大小相等, 方向相同 , 故 B、 C项正确。 负电荷从a 点移动到b 点, 由电势低的地方移动到电势高的地方, 电场力做正功, 电势能减小 , 故 D项错误。 9. 如图所示 , 两质量均为m的小球 A和 B分别带有 +q 和-q 的电量 , 被绝缘细线悬挂, 两球间的库仑引力小于 球的重力mg 。现加上一个水平向右的匀强电场, 待两小球再次保持静止状态时, 下列结论正确的是 () A.悬线 OA向右偏 ,O
10、A 中的张力大于2mg B.悬线 OA向左偏 ,OA 中的张力大于2mg C.悬线 OA不发生偏离 ,OA 中的张力等于2mg D.悬线 AB向左偏 ,AB 线的张力比不加电场时要小 【解析】选 C。 首先应用整体法对AB整体分析 , 悬线 OA张力为 2mg,并且 OA处于竖直方向 , 选项 A、 B错误 ,C 正确 ; 然后再采用隔离法以B为研究对象分析, 悬线 AB向左偏 , 其张力为电场力、库仑力与重力的合力, 较 不加电场时要大, 选项 D错误。 【总结提升】运用整体法和隔离法分析平衡问题 (1) 将一部分视为整体, 使这一部分之间的作用力变为内力, 如本题将 A、 B视为整体 ,
11、它们之间的库仑力和 弹力为内力 , 于是能很快判断细线OA的位置。 (2) 要分析物体之间的作用就要采用隔离法。例如, 本题要分析细线AB的偏转 ,就要选取B或 A为研究对象 列平衡方程解答。 (3) 如果将水平匀强电场方向变为倾斜向上或向下, 系统平衡问题可采用同样方法解答。 10.(2019 余姚模拟 ) 一电量为q( 带正电 ) 的物体静置在一光滑绝缘水平面上。从某时刻起在整个空间施加 一水平向右的电场,电场强度大小为E1, 经过 t 时间 , 电场改变方向 , 变成水平向左 , 电场强度大小变为E2, 再 经过 2t 时间 , 物体恰好返回出发点, 则() A.电场强度E1与 E2之比
12、为 54 B.电场强度E1与 E2之比为 21 C.这一过程中带电物体的动能先增大后减小再增大, 其变化量大于0 D.这一过程中带电物体的动能先增大后减小, 其变化量大于0 【解析】 选 C。在 0t 内物体的加速度为a1=, 物体向右做匀加速直线运动; 在 t 3t 内, 物体的加速度 为:a2=, 将物体的运动看成一种匀减速直线运动, 取向右为正方向, 则两段时间内位移大小相等、方向相 反, 则有 :a1t 2=-a 1t 2t- a2(2t) 2, 解得 :E 1E2=45, 故 A、B错误 ; 在 0t 内电场力做正功, 动能增大 , 在 t 3t 内 , 电场力先做负 功, 后做正功
13、 , 动能先减小后增大, 返回出发点时动能不为零, 变化量大于0, 故 C正确 ,D 错误。 11. 在真空中有两个相距r 的点电荷A和 B,带电荷量分别为q1=-q,q2=4q。 (1) 若 A、 B固定 , 在什么位置放入第三个点电荷q3, 可使 q3处于平衡状态 ?平衡状态中对q3的电荷量及正负 有无要求 ? (2) 若以上三个点电荷皆可自由移动, 要使它们都处于平衡状态, 对 q3的电荷量及电性有何要求? 【解析】 (1)q 3受力平衡 , 必须和 A、 B在同一条直线上 , 因为 A、B带异号电荷 ,所以 q3不可能在它们中间。 再根据库仑定律, 库仑力和距离的平方成反比, 可推知
14、q3应该在 A的外侧 , 如图所示。设q3与 A间的距离是 x, 根据库仑定律和平衡条件列式: k-k=0 将已知量q1、q2代入得 x=r, 对 q3的电性和电荷量没有要求。 (2) 要使三个自由点电荷都处于平衡状态, 就对 q3的电性和电荷量都有要求, 首先 q3不能带负电荷, 若带负 电荷 ,A、B都不能平衡 , 也不能处在它们中间或B的外侧。根据库仑定律和平衡条件列式: 对 q3:k-k=0 对 A:-k=0 解得 q3=4q,x=r 。 答案 : 见解析 12. 如图所示 , 空间存在着场强为E=2.510 2 N/C 、方向竖直向上的匀强电场 , 在电场内一长为L=0.5 m 的
15、绝缘轻质细线, 一端固定在O点, 另一端拴着质量为m=0.5 kg 、电荷量为q=410 -2 C 的小球。现将细线拉 直到水平位置, 使小球由静止释放, 当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好超过它能承受的最大值而 断裂。 g 取 10 m/s 2。求 : (1) 小球的电性。 (2) 细线能承受的最大拉力。 (3) 当细线断裂后, 小球继续运动到与O点水平距离为L 时, 小球距 O点的高度。 【解析】 (1) 由小球运动到最高点可知, 小球带正电。 (2) 设小球运动到最高点时速度为v, 对该过程应用动能定理有(qE-mg)L=mv 2 在最高点细线断裂前的瞬间对小球进行受力分析,由圆周运动规律和牛顿第二定律得 FT+mg-qE=m 由 式联立解得FT=15 N (3) 在细线断裂后, 小球在竖直方向的加速度设为a, 则 a= 设小球运动到与O点水平距离为L 的过程中 , 所经历的时间为t, 则 L=vt 设竖直方向上的位移为x, 则 x= at 2 由 式联立解得x=0.125 m, 所以小球距O点的高度为h=x+L=0.625 m 。 答案 :(1) 正电(2)15 N(3)0.625 m
