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课时分层集训(二十)电场力的性质(限时:40分钟) 基础对点练库仑定律的理解及应用1两个半径为1 cm的导体球分别带上Q和3Q的电量,两球心相距90 cm时相互作用力为F,现将它们碰一下后放在球心间相距3 cm处,则它们的相互作用力大小为()A300FB1 200FC900F D无法确定D当两球相距90 cm时可视为点电荷,由库仑定律得Fk(其中r190 cm);但球心相距3 cm时,两球不能视为点电荷,库仑定律不再适用,两球间的库仑力大小无法确定,故D正确2如图7113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() 【导学号:84370274】图7113A. B.C. D.AA、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Fk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3如图7114所示,在光滑绝缘的水平面上,有两个可视为质点的带正电的小球,两小图7114球之间用绝缘轻绳连接两小球都处于静止状态,绳子的张力为F.若将绳子的长度变为原来的两倍,小球仍处于静止状态,则绳子张力大小为()AFB.C. D.C根据库仑定律Fk,绳子长度变为原来的两倍,库仑力变为原来的四分之一,C项正确电场强度的理解及电场叠加4在真空中有一点电荷形成的电场,离该点电荷距离为r0的一点,引入一电量为q的检验电荷,所受电场力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为()A. B.C. D.B根据点电荷场强公式E可得:真空中同一点电荷产生的电场强度与场点位置r的平方成反比,则,又E0,所以E,故选B.5. 如图7115所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,MOP60.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点的场强大小变为E2 ,E1与E2之比为() 【导学号:84370275】图7115A21 B12C2 D4A如图所示,不妨设M、N处分别放置电荷量为q、q的电荷,则E1,E2,E1E221,A对,B、C、D错6(2018江西三校一联)一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E,把细线分成等长的圆弧、,则圆弧在圆心O处产生的场强为()图7116AE B.C. D.B如图所示,B、C两点把半圆环等分为三段设每段在O点产生的电场强度大小为E,E相等,AB段和CD段在O处产生的场强夹角为120,它们的合场强大小为E,则O点的合场强E2E,则E,故圆弧在圆心O处产生的场强为,B正确7如图7117所示,在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2,当空间存在沿y轴负向的匀强电场时,y轴上A点的场强等于零,已知匀强电场的电场强度大小为E,两点电荷到A的距离分别为r1、r2,则在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为()图7117A0 BEC2E DEkkCA点场强为零,说明两点电荷在A点的合场强与匀强电场的场强等大反向,即竖直向上,大小为E,根据对称性,两点电荷在B处产生的合场强竖直向下,大小为E,所以B点的场强大小为2E,方向竖直向下,C正确已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中为平面上单位面积所带的电荷量,0为常量如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q.不计边缘效应时,极板可看成无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A.和 B.和C.和 D.和D每个极板单位面积所带的电荷量,每个极板单独在极板间产生的电场场强E0,极板间的电场为两个极板单独产生的电场场强的矢量和,则E2E0,每个极板受到的静电力FQE0,选项D正确电场线的理解及应用8(多选)在如图7118所示的四种电场中,分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等的是() 【导学号:84370276】图7118A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强电场中的a、b两点ABC甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相等,选项A正确;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等,选项B正确;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相等,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误9(多选)某静电场中的电场线如图7119所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()图7119A粒子必定带正电荷B粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于它在N点的动能ACD根据粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向,故此粒子带正电荷,选项A正确;由于电场线越密,场强越大,粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大,选项B错误,C正确;粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此粒子在N点动能大,故选项D正确10带有等量异种电荷的一对平行金属板,如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图7120所示的曲线,关于这种电场,下列说法正确的是()图7120A这种电场的电场线虽然是曲线,但是电场线的分布却是左右对称的,很有规律性,它们之间的电场,除边缘部分外,可以看作匀强电场B电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度C电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度D若将一正电荷从电场中的A点由静止释放,它将沿着电场线方向运动到负极板D由于题图中平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线,所以不是匀强电场,选项A错误;从电场线分布看,A点的电场线比B点密,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,选顶B、C错误;A、B两点所在的电场线为一条直线,电荷受力方向沿着这条直线,所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放,它将沿着电场线方向运动到负极板,选项D正确(多选)图中实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出的正确判断是()A带电粒子所带电荷的符号B场强的方向C带电粒子在a、b两点的受力方向D带电粒子在a、b两点的加速度何处较大CD由轨迹的弯曲情况,可知电场力方向应沿电场线向左,但因不知电场线的方向,故带电粒子所带电荷的符号不能确定由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强,带电粒子在a点受电场力较大,故在a点时加速度较大,综上所述C、D正确考点综合练11(2018保定模拟)如图7121所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线中的拉力分别是TA、TB.现使A、B带同种电荷,此时上、 下细线受力分别为TA、TB,则()图7121ATATA,TBTB BTATA,TBTBCTATA,TBTB DTATA,TBTBA研究两个质量相等的小球A和B,不管A、B是否带电,整体都受重力和上根细线向上的拉力,则由平衡条件得:上面细线的拉力TA2mg,所以TATA.对于B,不带电时受重力和下根细线的拉力,由平衡条件得:TBmg.小球带电时受重力、下方细线的拉力TB和A对B的向下的排斥力F.由平衡条件得:TBmgF即TBmg,所以TBTB.故A是正确的,B、C和D错误12(2018吉林模拟)如图7122所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,ABBCCD,只在A点放一电量为Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷Q放在D点,则() 【导学号:84370277】图7122AB点电场强度为E,方向水平向右BB点电场强度为E,方向水平向左CBC线段的中点电场强度为零DB、C两点的电场强度相同D据题意,设AB距离为r,在A点放电量为Q的点电荷时,B点电场强度为Ek,方向向右;又将等量异号电荷Q放在D点,则B点电场强度为EkkkE,方向向右,故选项A、B错误;BC线段中点电场强度为E2k2kE,故选项C错误;因B、C两点关于AD连线中点对称,所以这两点电场强度大小相等,方向向右,故选项D正确13(多选)如图7123所示,光滑绝缘细杆与水平面成角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,电荷量为q.若使小球在杆上保持静止,可加一匀强电场,则所加电场的方向和场强大小可能为()图7123A垂直于杆斜向上,场强大小为B竖直向上,场强大小为C垂直于杆斜向上,场强大小为D水平向右,场强大小为BD若电场方向垂直于杆斜向上,小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上,在垂直于杆的方向小球受力能平衡,而在平行于杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下滑动,不能保持静止,选项A、C均错误;若电场方向竖直向上,此时小球受两个力,竖直向上的电场力和竖直向下的重力,根据二力平衡可知,Eqmg,解得E,选项B正确;若电场方向向右,此时小球受三个力,重力、电场力和杆的支持力,根据平衡条件,有mgtan qE,解得E,选项D正确14(多选)如图7124所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的() 【导学号:84370278】图7124AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力肯定不变BDA、B间的连线与竖直方向的夹角减小,对B研究,库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向,因此A、B两小球间的库仑力减小;由整体法可知,A对杆的压力等于A、B的重力之和,A、C错误,B、D正确15.如图7125所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L2.0 m若将电荷量均为q2.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点,已
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