高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 電場的力的性質(zhì)精練（含解析）-人教版高三物理試題

第1講電場的力的性質(zhì)A組基礎(chǔ)鞏固1.(2017西城期末)如圖所示,用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B彼此接觸,起初它們不帶電,貼在兩端下部的金屬箔是閉合的。把帶正電的物體C移近A端,然后把A和B分開較遠的距離,再移去C,則()A.C移近A端時,A端的金屬箔張開,B端的金屬箔閉合B.C移近A端時,A端的金屬箔閉合,B端的金屬箔張開C.A和B分開,移去C后,A端的金屬箔會立即閉合D.A和B分開,移去C后,A端的金屬箔仍會張開答案D當(dāng)帶正電物體C移近A端時,由于靜電感應(yīng),A端聚集負電荷,B端聚集等量正電荷,金屬箔均張開,A、B選項錯誤;將A、B分開,移去C后,A、B仍帶電,金屬箔仍然張開,故C選項錯誤,D選項正確。2.(2018海淀期末)放在絕緣支架上的兩個相同金屬球相距為d,球的半徑比d小得多,分別帶有q和-3q的電荷,相互作用力為F。現(xiàn)將這兩個金屬球接觸,然后分開,仍放回原處,則它們的相互作用力將為()A.引力且大小為3FB.斥力且大小為F/3C.斥力且大小為2FD.斥力且大小為3F答案B由庫侖定律知,兩球未接觸前相互作用力F=kq·3qd2=k3q2d2。兩球接觸后,電荷先中和再平分,每個金屬球帶電荷量均為-q,3.如圖所示,真空中有兩個點電荷分別位于M點和N點,它們所帶電荷量分別為q1和q2。已知在M、N連線上某點P處的電場強度為零,且MP=3PN,則()A.q1=3q2 B.q1=9q2C.q1=13q2 D.q1=19答案B已知EP合=0,所以kq1MP2=kq2PN4.(2017東城期末)勻強電場的電場線如圖所示,a、b是電場中的兩點。下列說法中正確的是()A.a點電勢一定小于b點電勢B.a點電勢一定等于b點電勢C.a點電場強度一定小于b點電場強度D.a點電場強度一定等于b點電場強度答案D沿著電場線方向電勢逐漸降低,a點電勢大于b點電勢;勻強電場中場強處處相同,a、b兩點場強相同。故選D。5.(2017朝陽一模)如圖所示,兩條不等長的細線一端固定在同一點,另一端分別拴兩個帶同種電荷的小球,兩小球所帶的電荷量分別為q1、q2,質(zhì)量分別為m1、m2,當(dāng)兩小球靜止時恰好處于同一水平線上,且α>β,則造成α>β的原因是()A.m1<m2 B.m1>m2C.q1<q2 D.q1>q2答案A對兩小球分別受力分析如圖所示,其中兩小球所受的庫侖力屬于一對作用力與反作用力,大小相等。根據(jù)力的平衡可得m1g=F庫21tanα,m2g=F庫12tanβ,因α>β,故tanα>tanβ,故6.(2017北京理綜,22)如圖所示,長l=1m的輕質(zhì)細繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強電場中,繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6C,勻強電場的場強E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小球所受電場力F的大小;(2)小球的質(zhì)量m;(3)將電場撤去,小球回到最低點時速度v的大小。答案(1)3.0×10-3N(2)4.0×10-4kg(3)2.0m/s解析(1)F=qE=3.0×10-3N(2)由qEmg=tan37°,得m=4.0×10-4(3)由mgl(1-cos37°)=12mv2,v=2glB組綜合提能1.下列選項中的各14圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布,各14圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點O處電場強度最大的是(答案B由對稱性可知,A、C圖中在O點的場強大小相等,D圖中在O點場強為0,B圖中兩14圓環(huán)在O點合場強最大,選項B2.如圖,P是固定的點電荷,虛線是以P為圓心的兩個圓。帶電粒子Q在P的電場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個點。若Q僅受P的電場力作用,其在a、b、c點的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則()A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb答案D帶電粒子在電場中僅受電場力作用,由牛頓第二定律知加速度a=Fm=qQEm,E=kqPr2,因為rb<rc<ra,所以由動能定理有Wab=qQUab=12mvb2-Wbc=qQUbc=12mvc2-因為Wab<0,所以va>vb因為Wbc>0,所以vc>vb因為|Uab|>|Ubc|,所以va>vc故有va>vc>vb,D項正確。3.(多選)(2017西城期末)把a、b兩個完全相同的導(dǎo)體小球分別用長為l的絕緣細線拴接,小球質(zhì)量均為m。先讓a球帶上+q的電荷量并懸掛于O點,如圖所示?，F(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(圖中未畫出),兩球接觸后由于靜電斥力分開,平衡時兩球相距l(xiāng)。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,帶電小球可視為點電荷。關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點處的場強大小E,下列判斷正確的是()A.F=33mg B.F=3C.E=3kql答案AD完全相同的兩球接觸后帶電荷量均變?yōu)?q2,平衡后位置如圖(a)所示,對a受力分析如圖(b)所示,則有F=mgtan30°=33mg,故A選項正確,B選項錯誤;a、b在O點產(chǎn)生的合場強如圖(c)所示,E=2kq2l4.(2018石景山一模)如圖所示,直徑為L的光滑絕緣半圓環(huán)固定在豎直面內(nèi),電荷量為q1、q2的兩個正點電荷分別置于半圓環(huán)的兩個端點A、B處,半圓環(huán)上穿著一帶正電的小球(可視為點電荷),小球靜止時位于P點,PA與AB間的夾角為α。若不計小球的重力,下列關(guān)系式中正確的是()A.tan3α=q2q1 B.tanC.tan3α=q1q2 D.tan答案A設(shè)小球所帶電荷量為q,則帶電荷量為q1的點電荷與小球之間的庫侖力和帶電荷量為q2的點電荷與小球之間的庫侖力應(yīng)滿足tanα=F2F1=kq即tan3α=q2q1,5.(2017海淀一模節(jié)選)為研究一均勻帶正電球體A周圍靜電場的性質(zhì),小明同學(xué)在干燥的環(huán)境中先將A放在一靈敏電子秤的絕緣托盤上(如圖所示),此時電子秤的示數(shù)為N1;再將另一小球B用絕緣細線懸掛在一絕緣支架上,使其位于A球的正上方P點,電子秤穩(wěn)定時的示數(shù)減小為N2。已知小球B所帶電荷量為-q,且q遠小于球A所帶的電荷量,球A與球B間的距離遠大于兩球的半徑。根據(jù)上述信息,求:(1)球B對球A的庫侖力大小和方向;(2)球A在P點處激發(fā)的電場的場強大小E0。答案(1)N1-N2方向豎直向上(2)N解析(1)設(shè)球A所受重力為G,球B在