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()A6.21019 CB6.41019 CC6.61019 C D6.81019 C答案：B2人教版选修31P5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：AD32015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()Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc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()AkBkCkDk解析：由c点场强为零可知，Qq，把带电荷量为q的带电体移到e点，两电荷在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点场强大小EdE，A正确答案：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()A点电荷Q一定为正电荷B点电荷Q在A、B之间CA点的电场强度大小为5103 N/CDA点的电势比B点的电势高解析：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；Fq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2q，而另一半圆ADC均匀带电2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为()A2E，方向由O指向DB4E，方向由O指向DC2E，方向由O指向BD0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，由如图所示的矢量合成可得，当半圆ABC的带电2q时，在圆心处的电场强度大小为E，方向由B到D；当另一半圆ADC均匀带电2q，同理，在圆心处的电场强度大小为E，方向由O到D；根据矢量的合成法则，圆心O处的电场强度的大小为2E，方向由O到D.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.C. D.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Ek，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EMEk，A正确答案：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.已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电场的场强E3.0103 N/C，取重力加速度g10 m/s2，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)FqE3.0103 N(2)由tan37，得m4.0104 kg(3)由mgl(1cos37)mv2，得v2.0 m/s答案：(1)3.0103 N(2)4.0104 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，其最大静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(m1m2)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EqsinFN(m1m2)g，FNEqcos.解得Eq(sincos)(m1m2)g，因为sincossin()，其中tan，30，所以当60时，E最小，D正确答案：D10.(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点处的场强大小E，下列正确的是()AFmg BFmgCE DE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FTsin60mg，FTcos60F，联立解得Fmg，选项A正确、B错误；两小球接触后电荷量会平分，则每个小球的电荷量都为，由点电荷的场强公式可得EaEbk，由平行四边形定则可得E2Eacos30，选项C错误、D正确答案：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B小环A的加速度大小为C恒力F的大小为D恒力F的大小为解析：设轻绳的拉力为FT，则对A：FTFTcos60k；FTcos30maA，联立解得：aA，选项B正确，A错误；恒力F的大小为F2FTcos30FT，选项C、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C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，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mv2mgLsinmv，故vCv，D错误答案：B