1、1分层规范快练(二十二) 电场的力的性质双基过关练1保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务盗版书籍影响我们的学习效率，甚至给我们的学习带来隐患小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现了一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列数字中的( )A6.210 19 C B6.410 19 CC6.610 19 C D6.810 19 C答案：B2人教版选修 31P 5演示实验改编(多选)用控制变量法可以研究影响电荷间相互作用力的因素如图所示， O 是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1、 P2、 P3位置，可以比较小球在不同位置
2、所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 显示出来若物体 O 的电荷量用 Q 表示，三个小球的电荷量相等，用 q 表示，物体与小球间距离用 d 表示，物体和小球之间的作用力大小用 F 表示忽略小球之间相互影响，则以下对该实验现象的判断正确的是( )A保持 Q、 q 不变，减小 d，则 变大，说明 F 与 d 有关B保持 Q、 q 不变，减小 d，则 变大，说明 F 与 d 成反比C保持 q、 d 不变，减小 Q，则 变小，说明 F 与 Q 成正比D保持 Q、 d 不变，减小 q，则 变小，说明 F 与 q 有关解析：减小 d，则 变大，说明 F 与 d 有关，但不
3、能说明反比关系，故 A 正确、B 错误；同理可知 C 错误、D 正确答案：AD232015江苏卷(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示 c 是两负电荷连线的中点， d 点在正电荷的正上方， c、 d 到正电荷的距离相等，则( )A a 点的电场强度比 b 点的大B a 点的电势比 b 点的高C c 点的电场强度比 d 点的大D c 点的电势比 d 点的低解析：由题图知， a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集， c 点处电场线比 d 点处电场线密集，所以 A、C 正确；过 a 点画等势线，与 b 点所在电场线的交点与 b 点位置比较知 b点的电势高于 a 点的电势，故
4、B 错误；同理分析可得 d 点电势高于 c 点电势，故 D 正确答案：ACD42019江西九江十校第二次联考如图所示， A 是带电荷量为 Q、半径为 R 的球体且电荷均匀分布(均匀分布电荷的绝缘球体在空间产生对称的电场，场强大小只和到球心的距离有关) B 为带电荷量为 q 的带电体，可看作点电荷已检测到 c 点的场强为零，d 点与 c 点到球心 O 的距离都为 r， B 到 c 点距离也为 r，那么只把带电荷量为 q 的带电体移到 e 点， e 点到 c、 d 两点的距离均为 r.则 d 点场强大小为( )A k B k C k D k2qr2 Q2r2 q2r2 2qr2解析：由 c 点场强
5、为零可知 ， Q q，把带电荷量为 q 的带电体移到 e 点，两kQr2 kqr2电荷在 d 点处产生的场强大小相等，均为 E ，两场强方向垂直，所以 d 点场强大kqr2 kQr2小 Ed E ，A 正确22kqr2 2kQr2答案：A52019浙江温州质检如图甲所示，在 x 轴上有一个点电荷 Q(图中未画出)，O、 A、 B 为轴上三点放在 A、 B 两点的试探电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以 x 轴的正方向为电场力的正方向，则( )3A点电荷 Q 一定为正电荷B点电荷 Q 在 A、 B 之间C A 点的电场强度大小为 5103 N/CD A 点的电势比 B 点的电势高解析
6、：由图乙可知，正的检验电荷放在 A 点和负的检验电荷放在 B 点所受电场力的方向都沿 x 轴正向，说明点电荷 Q 为负电荷并且在 A、 B 之间，A 错误，B 正确； F q 图象的斜率表示电场强度，得出 A 点的场强大小为 2103 N/C，C 错误； B 点的场强大小为5102 N/C，说明 A 点距离 Q 较近，故 A 点的电势比 B 点低，D 错误答案：B62019陕西黄陵中学高三模拟如图所示，一个绝缘圆环，当它的 均匀带电且电14荷量为 q 时，圆心 O 处的电场强度大小为 E，现使半圆 ABC 均匀带电2 q，而另一半圆ADC 均匀带电2 q，则圆心 O 处电场强度的大小和方向为(
7、 )A2 E，方向由 O 指向 D2B4 E，方向由 O 指向 DC2 E，方向由 O 指向 B2D0解析：当圆环的 均匀带电，电荷量为 q 时，圆心 O 处的电场强度大小为 E，由如图14所示的矢量合成可得，当半圆 ABC 的带电2 q 时，在圆心处的电场强度大小为 E，方向2由 B 到 D；当另一半圆 ADC 均匀带电2 q，同理，在圆心处的电场强度大小为 E，方向由24O 到 D；根据矢量的合成法则，圆心 O 处的电场强度的大小为 2 E，方向由 O 到 D.2答案：A72019邯郸质检如图所示，在带正电的均匀薄平板右侧距离 3l 处有一个带电荷量为 q 的小球，在小球到平板垂线上距平板
8、 2l 的 P 处，场强恰好为零静电力常量为k，则 P 点关于薄平板对称的 M 点的场强大小是( )A. B.26kq25l2 10kq9l2C. D.4kq3l2 kql2解析：根据电场强度的叠加可知，带电薄平板在 P 点产生的电场强度大小为 E k ，ql2方向水平向右根据对称性，该带电薄平板在 M 点产生的场强大小为 E，方向水平向左，所以 M 点的场强大小为 EM E k ，A 正确kq 2l 3l 2 26q25l2答案：A82017北京卷如图所示，长 l1 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 37.已知小球所
9、带电荷量 q1.010 6 C，匀强电场的场强 E3.010 3 N/C，取重力加速度g10 m/s 2，sin370.6，cos370.8.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 qE3.010 3 N(2)由 tan37，qEmg得 m4.010 4 kg5(3)由 mgl(1cos37) mv2，12得 v 2.0 m/s2gl 1 cos37答案：(1)3.010 3 N (2)4.010 4 kg(3)2.0 m/s技能提升练9.如图所示，质量为 m1的不带电小环 A 套在动摩擦因数为 的竖直杆上
10、，其最大静33摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为 m2、带电荷量为 q 的小球 B 与 A 用一绝缘细线相连，整个装置处于匀强电场中，恰好保持静止，则当电场强度 E 存在最小值时， E 与水平方向的夹角 为( )A0 B30 C45 D60解析：对 A、 B 整体研究，受到竖直向下总的重力( m1 m2)g、电场力 Eq、沿水平方向垂直于杆的弹力 FN和竖直向上的摩擦力，则由平衡条件可得 Eqsin F N( m1 m2)g， FN Eqcos.解得 Eq(sincos)( m1 m2)g，因为sincos sin()，其中 tan ， 30，所以当 601 2时， E 最小，D 正确答案：D10
11、.(多选)把 a、 b 两个完全相同的导体小球分别用长为 l 的绝缘细线拴接，小球质量均为m.先让 a 球带上 q 的电荷量并悬挂于 O 点，如图所示现将不带电的小球 b 也悬挂于 O点(图中未画出)，两球接触后由于静电斥力分开，平衡时两球相距 l.已知重力加速度为g，静电力常量为 k，带电小球可视为点电荷关于 a 球所受的静电力大小 F 及 O 点处的场6强大小 E，下列正确的是( )A F mg B F mg33 3C E D E3kql2 3kq2l2解析：对平衡时的 a 球受力分析如图所示，由正交分解法可得 FTsin60 mg， FTcos60 F，联立解得 F mg，选项 A 正确
12、、B 错误；两小球接触后电荷量会平33分，则每个小球的电荷量都为 ，由点电荷的场强公式可得 Ea Eb k ，由平行四q2 q2l2 kq2l2边形定则可得 E2 Eacos30 ，选项 C 错误、D 正确3kq2l2答案：AD112019泉州质检如图，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环 A、 B，电荷量均为 q，质量均为 m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点 O.在 O 处施加一水平恒力 F 使 A、 B 一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为 l 的等边三角形，则( )A小环 A 的加速度大小为3kq2ml2B小环 A 的加速度大小为3kq23ml2C恒力 F 的大小为3kq23
13、l2D恒力 F 的大小为3kq2l2解析：设轻绳的拉力为 FT，则对 A： FT FTcos60 k ； FTcos30 maA，联立解得：q2l27aA ，选项 B 正确，A 错误；恒力 F 的大小为 F2 FTcos30 FT ，选项3kq23ml2 3 2kq23l2C、D 错误答案：B12如图所示，一个质量为 m、带电荷量为 q 的滑块(可视为质点)放置在质量为 M 的光滑斜劈上，斜劈的倾角为 30，斜劈固定在水平地面上，现在斜劈的底端 C 点竖直放置一绝缘杆，绝缘杆的顶端放置一带电荷量为 Q 的小球(可视为质点)已知斜劈的斜边长为 L，绝缘杆的高度也为 L，静电力常量为 k，现给滑块
14、一沿斜劈向下的初速度 v，让滑块沿斜面下滑，若滑块始终在斜面上运动，则下列说法中正确的是( )A运动过程中滑块所受库仑力一直增大B滑块受到的库仑力最大值为4kqQ3L2C滑块运动到斜面中点时速度最大D滑块运动到 C 点时的速度大小为 v解析：滑块沿斜面向下运动的过程中与小球的距离先减小后增大，故所受库仑力先增大后减小，当滑块运动到斜面的中点时所受库仑力最大，此时 F 库 ，kqQ Lcos 2 4kqQ3L2故 A 错误、B 正确当滑块所受重力沿斜面向下的分力等于库仑力沿斜面向上的分力时，滑块的速度最大，滑块运动到斜面中点时加速度方向沿斜面向下，所以滑块运动到斜面中点时速度不是最大，C 错误；滑块运动到 C 点的过程中，根据对称性，库仑力对滑块做的总功为零，由能量守恒可得 mv2 mgLsin mv ，故 vCv，D 错误12 12 2C答案：B8
