【物理】2020届一轮复习人教版 电场力的性质 课时作业 6页

‎2020届一轮复习人教版 电场力的性质 课时作业 一、选择题 ‎1．如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则(　　)‎ A．乒乓球的左侧感应出负电荷 B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 解析：选D　乒乓球在两极板中间时，其左侧会感应出正电荷，A错误；电场力和库仑力是同一个力的不同称谓，C错误；乒乓球与右极板接触则带正电，在电场力作用下向左运动与左极板相碰，碰后带上负电，又向右运动与右极板相碰，如此往复运动，D正确，B错误．‎ ‎2.两点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线如图所示．根据电场线的分布情况，下列判断正确的是(　　)‎ A．Q1的电荷量小于Q2的电荷量 B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量 C．Q1、Q2一定均为正电荷 D．Q1、Q2一定均为负电荷 解析：选A　由电场线的分布情况可知，Q1的电荷量小于Q2的电荷量，A项正确，B项错误；因为电场线没有标出方向，不能断定电荷的正负，可能均为正电荷或负电荷，C、D项错误．‎ ‎3.如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B 两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是(　　)‎ A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：选A　A、B两球互相吸引，说明它们必带异种电荷，设它们带的电荷量分别为＋q、－q.当第三个不带电的C球与A球接触后，A、C两球带电荷量平分，每个球带电荷量为q1＝＋，当再把C球与B球接触后，两球的电荷先中和再平分，每球带电荷量q2＝－.由库仑定律F＝k知，当移开C球后，A、B两球之间的相互作用力的大小变为F′＝，A项正确．‎ ‎4．下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是(　　)‎ 解析：选B　将圆环分割成微元，根据对称性和矢量叠加，D项O点的场强为零，C项等效为第二象限内电荷在O点产生的电场；大小与A项的相等，B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的 倍，也是A、C项场强的 倍，因此B项正确．‎ ‎5．(多选)如图所示为在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷所受电场力跟它的电荷量的函数关系图象，那么下列叙述正确的是(　　)‎ A．这个电场是匀强电场 B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Ec>Eb>Ed D．a、b、d三点的强场方向相同 解析：选CD　由场强的定义式E＝，并结合图象的斜率可知电场强度的大小，则Ea>Ec>Eb>Ed，此电场不是匀强电场，选项A、B错误，选项C正确；图象斜率的正负表示电场强度的方向，a、b、d三点相应图线的斜率为正，三点的场强方向相同，选项D正确．‎ ‎6.将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行纸面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为(　　)‎ A. B. C. D. 解析：选B　取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F的最小值为2mgsin30°＝mg，由F＝qE知A、C、D错，B对．‎ ‎7．(多选)P、Q两电荷的电场线分布如下图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是(　　)‎ A.P带正电 B．c、d两点的电场强度相同 C．离子在运动过程中受到P的吸引力 D．离子从a到b，电场力做正功 解析：选AC　由电场线的方向可知P带正电，Q带负电，A正确；c、d两点场强大小相同，但方向不同，B错误；离子所受电场力的方向应该指向曲线的凹侧，故可以判断出离子在运动过程中受到P电荷的吸引力，C正确；离子从a到b，电场力的方向和离子速度方向的夹角大于90°，电场力做负功，D错误．‎ ‎8．两点电荷A、B带电量QA>QB，在真空中相距r，现将检验电荷C置于某一位置时，所受静电力恰好为零，则(　　)‎ A．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧 B．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线的延长线上A外侧 C．A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧 D．A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上 解析：选C　若QA和QB为固定的异种电荷，只要放入的电荷q受到的合力为0即可，则对C有k＝k，因为QA>QB，所以rA>rB，而且保证两个力的方向相反，所以应将C置于AB连线的延长线上，且靠近B；若QA和QB均为固定的同种电荷，则对C有k＝k，因为QA>QB，所以rA>rB，而且保证两个力的方向相反，所以应将C置于AB线段上，且靠近B，故C正确，A、B、D错误．‎ ‎9.(2018年全国卷Ⅰ)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　若a、b的电荷同号，则c所受库仑力的合力指向2或4区域；若a、b的电荷异号，则c所受库仑力的合力指向1或3区域；故只有a、b的电荷异号，合力方向才能与a、b连线平行．设a带正电荷，b、c带负电荷，c受力如图，tanβ＝tanα＝，＝tanβ，由库仑定律得＝，联立得k＝＝.故A、B、C项错误，D项正确．‎ ‎10.(多选)用细绳拴一个质量为m带正电的小球B，另一带正电小球A固定在绝缘竖直墙上，A、B两球与地面的高度均为h，小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示．现将细绳剪断后(　　)‎ A．小球B在细绳剪断瞬间开始做平抛运动 B．小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g C．小球B落地的时间小于 D．小球B落地的速度大于 解析：选BCD　将细绳剪断瞬间，小球受到重力和库仑力的共同作用，合力斜向右下方，因此剪断瞬间开始，小球B的初速度为零，不可能做平抛运动，小球的加速度大于g，故选项A错误，B正确；小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力，那么竖直方向的加速大于g，因此球落地的时间小于，落地的速度大于，故选项C、D正确．‎ 二、非选择题 ‎11.(2017年北京卷)如图所示，长l＝‎1 m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＝1.0×10－‎6 C，匀强电场的场强E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝‎10 m/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°‎ 解得m＝4.0×10－4kg.‎ ‎(3)由mgl(1－cos37°)＝mv2‎ 解得v＝＝2.0 m/s.‎ 答案：(1)3.0×10－3 N　(2)4.0×10－‎4 kg　(3)‎2.0 m/s ‎12.(2019届山西晋中名校联考)如图所示，长L＝‎0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m＝‎0.6 kg、电荷量q＝‎0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取‎10 m/s2.‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度大小；‎ ‎(2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小．‎ 解析：(1)当杆竖直固定放置时，FN＝Eq，mg＝Ff，Ff＝μFN 解得E＝＝16 N/C.‎ ‎(2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹 力为零，则有 Eqcosθ＝mgsinθ 所以tanθ＝＝，θ＝53°‎ 设小球的加速度为a，则mgcos53°＋Eqsin53°＝ma 解得a＝ m/s2‎ 由v2＝2aL，解得小球离开杆时的速度大小为v＝2 m/s.‎ 答案：(1)16 N/C　(2)‎2 m/s