2020版高考物理第八章第1课时电场力的性质（基础课时）限时规范训练（含解析）新人教版 6页

电场力的性质[基础巩固题组](20分钟，50分)1．(2019·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解析：选C.一点电荷分别处于电场中的A、B两点，根据场强的定义式E＝得知，电荷受到的电场力大，则场强大，故选项A错误；在电场中某点没有试探电荷时，电场力为零，但电场强度不一定为零，电场强度与试探电荷无关，由电场本身决定，故选项B错误；电场中某点场强E为零，由电场力公式F＝qE可知，试探电荷在该点受到的电场力也一定为零，故选项C正确；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大小相等，但方向不同，所以电场力不同，故选项D错误．2．(多选)如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为(　　)A．2个　　　　　　　B．3个C．4个D．5个解析：选AC.以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有受到摩擦力，则A对斜面一定无弹力，其只受重力和库仑引力作用而平衡，选项A正确；如果A受摩擦力作用，则其一定受弹力，所以此时A受4个力作用而平衡，选项C正确．3．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　)n解析：选C.由v－t图象可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动，故电场线应由B指向A，且A到B的方向场强变大，电场线变密，选项C正确．4．已知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电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V＝πr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为(　　)A.B．C.D．解析：选B.实心大球对q的库仑力F1＝，实心小球的电荷Q′＝Q×＝，实心小球对q的库仑力F2＝＝，检验电荷q所受的电场力F＝F1－F2＝，选项B正确．5．如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　)A．kB．kC．kD．k解析：选B.由于在a点放置一点电荷q后，b点电场强度为零，说明点电荷q在b点产生的电场强度与圆盘上Q在b点产生的电场强度大小相等，即EQ＝Eq＝k，根据对称性可知Q在d点产生的场强大小EQ′＝EQ＝k，则Ed＝EQ′＋Eq′＝k＋k＝k，B正确．n6．(2017·高考北京卷)如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小．(2)小球的质量m.(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．解析：(1)F＝qE＝3.0×10－3N.(2)由＝tan37°，得m＝4.0×10－4kg.(3)由mgl(1－cos37°)＝mv2，得v＝＝2.0m/s.答案：(1)3.0×10－3N　(2)4.0×10－4kg　(3)2.0m/s[能力提升题组](25分钟，50分)1．如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C解析：选B.每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝＝，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为EO＝2E＝，方向由O指向C，B项正确．2.如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷量为q的点电荷置于z轴上nz＝h处，则在xOy平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z＝处的场强大小为(k为静电力常量)(　　)A．kB．kC．kD．k解析：选D.该电场可等效为分别在z轴h处与－h处的等量异种电荷产生的电场，如图所示，则在z＝处的场强大小E＝k＋k＝k，故D正确．3．对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r位置的电势为φ＝(k为静电力常量)，如图所示，两电荷量大小均为Q的异号点电荷相距为d，现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为(　　)A．减少B．增加C．减少D．增加解析：选A.A、C两点关于－Q对称，故－Q对质子不做功，质子由A到C只有＋Q做正功，电势能减小，ΔEp＝－＝，A正确．4．(多选)如图所示，点电荷Q固定，虚线是带电荷量为q的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a、b是轨迹上的两个点，b离Q较近．下列说法正确的是(　　)nA．Q一定是带正电荷，q一定是带负电荷B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向QD．微粒在a、b两点时的场强方向为切线方向解析：选BC.由运动轨迹可知两电荷带异种电荷，但不能确定哪个带正电荷，哪个带负电荷，故选项A错误；由E＝k可知a点的场强一定比b点的小，故选项B正确；由于是吸引力，所以微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q，由于微粒的重力不计，故场强方向也都是指向或背离Q，故选项C正确，D错误．5．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm,bc＝3cm,ca＝4cm.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.当c所受a、b的库仑力的合力与a、b连线平行时，场强如图甲或乙所示．所以，a、b的电荷一定异号，Ea＝、Eb＝，由图可知＝，解得＝，D正确．6．(多选)如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为，可采用以下哪些方法(　　)A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍nB．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍解析：选BD.如图所示，B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反；由几何关系可知，＝，而库仑力F＝；即＝＝k，即mBgd3＝kQAQBL.要使d变为，可以使B球质量增大到原来的8倍而保证上式成立，故A错误，B正确；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立，故C错误，D正确．7．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是(　　)A．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零解析：选C.在两电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故A、B错误；越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，故C正确；根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况无法判断，故D错误．