6-1電場(chǎng)力的性質(zhì)50923

1、6-1電場(chǎng)力的性質(zhì)、選擇題1. 2022鎮(zhèn)江模擬A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的 微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從 A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖甲所示.那么此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖乙中的BAB解析從圖象可以直接看出，粒子的速度隨時(shí)間逐漸減??；圖線的斜率逐漸增大，說(shuō)明粒子的加速度逐漸變大，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大, 從A到B電場(chǎng)線逐漸變密.綜合分析知，負(fù)電荷是順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)線疏處到達(dá)密處，正確選項(xiàng)是A.2. 2022新課標(biāo)全國(guó)一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c,質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的.關(guān)于 b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，以下圖示中可能正確的選項(xiàng)是

2、虛線是曲線在b點(diǎn)的切線DC答案D解析負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，電場(chǎng)力的方向指向軌跡彎曲的方向，所以A、C錯(cuò)誤；因質(zhì)點(diǎn)由a到c的速率 是遞減的，所以力的方向與速度方向夾角為一鈍角，所以 B錯(cuò)誤，D 正確.3. 2022桂林模擬AB如下圖的直線是真空中某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線，A、B是這條直線上的兩點(diǎn)，一帶正電的粒子以速度 va向右經(jīng)過A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子以速度 Vb經(jīng)過B點(diǎn)，且vb與va方向相反， 不計(jì)粒子重力，下面說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A .此電場(chǎng)一定是負(fù)電荷形成的電場(chǎng)B. A點(diǎn)的電勢(shì)一定低于 B點(diǎn)的電勢(shì)C. 粒子在A點(diǎn)的速度一定小于在 B點(diǎn)的速度D .粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定小

3、于在 B點(diǎn)的電勢(shì)能答案BD解析由于只有一條電場(chǎng)線，故無(wú)法確定電場(chǎng)是由何種電荷形 成的，A錯(cuò)誤.由速度反向可知，粒子受到的電場(chǎng)力方向向左，所以 A到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D正確.由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可 知C是錯(cuò)誤的.由于粒子帶正電，說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左，所以B點(diǎn)的電勢(shì)高，B正確.4. 2022廣東以下圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖.塵埃在電場(chǎng)中通過某種機(jī)制帶電，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以B .電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同D .同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大答案BD解析放電極帶負(fù)電，帶電塵埃帶上負(fù)電，向集塵極聚集，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)方向由

4、集塵極指向放電極，B正確；帶電塵埃所受 電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相反，C錯(cuò)誤；同一位置帶電荷量越多的 塵埃所受的電場(chǎng)力越大，D正確.5. 個(gè)帶負(fù)電的小球，受電場(chǎng)力和重力的作用，由靜止開始運(yùn) 動(dòng)，電場(chǎng)為水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 不計(jì)空氣阻力，設(shè)坐標(biāo)軸如圖 所示，x軸的正方向與電場(chǎng)方向一致，y軸的正方向豎直向下，原點(diǎn)為小球的起始位置，以下哪個(gè)圖可能表示此小球的運(yùn)動(dòng)軌跡解析受力和初速度決定了運(yùn)動(dòng)形式.小球受的重力和電場(chǎng)力 都是恒力，那么其合力也是恒力，小球由靜止開始沿合力方向做勻加速 直線運(yùn)動(dòng).又因小球帶負(fù)電，答案 D正確.6. 2022連云港模擬兩個(gè)相同的帶電金屬小球相距 r時(shí)，相互 作用力大小為F，將

5、兩球接觸后分開，放回原處，相互作用力大小仍 等于F，那么兩球原來(lái)所帶電量和電性A .可能是等量的同種電荷B .可能是不等量的同種電荷C.可能是不等量的異種電荷D .不可能是異種電荷答案AC解析1假設(shè)帶同種電荷，設(shè)帶電量分別為Qi和Q2,那么F =kQJQ2，將兩球接觸后分開，放回原處后相互作用力變?yōu)椋篎 '=Qi + Q2 2k 4T"2，顯然只有Qi = Q2時(shí)，才有F = F '，所以A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；假設(shè)帶異種電荷，設(shè)帶電量分別為 Qi和Q2，那么F =kQ1Q2，將兩球接觸后分開，放回原處后相互作用力變?yōu)?Qi Q2 2Qi Q2 2_k472，由 Q1

6、Q2=4 解得在 Qi = (3 ± : 2)Q2 時(shí)，才有 F =F '，所以C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.7. 2022重慶如下圖，電量為+ q和一q的點(diǎn)電荷分別位于正 方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有A .體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B .體中心和各邊中點(diǎn)C.各面中心和各邊中點(diǎn)D .體中心和各面中心答案D解析據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度E的矢量疊加知體中心和各面中心合場(chǎng)強(qiáng)為零.8. 2022 蘇一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，從B點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等 勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行， 不計(jì)粒子的重力.以下說(shuō)法正確的有B .粒子的加速度先不變，后變

7、小C.粒子的速度不斷增大D .粒子的電勢(shì)能先減小，后增大答案AB解析粒子運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)方向與所受電場(chǎng)力方向一致，故粒子帶負(fù)電荷，A正確；粒子先經(jīng)過勻強(qiáng)電場(chǎng)，后經(jīng)過區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越弱，故粒子的加速度先不變，后變小，B正確；電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子速度不斷減小，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增大，D錯(cuò)誤.二、非選擇題9如下圖，半徑為 R的硬橡膠圓環(huán)， 其上帶有均勻分布的正電荷，單位長(zhǎng)度上的 電荷量為q.現(xiàn)在環(huán)上截去一小段長(zhǎng)度為 L(L? R)的圓弧AB，那么在圓環(huán)中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 .答案kLq/R2解析未截去圓弧AB時(shí)，整個(gè)圓環(huán)上的電荷分布關(guān)于圓心對(duì)稱，那么0處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.截去圓弧AB后

8、，除CD (和AB關(guān)于0對(duì)稱的一小段圓弧)外，其余的電荷在0處的場(chǎng)強(qiáng)為0,貝JCD在O處的場(chǎng)強(qiáng)就等于中心O處電 場(chǎng)強(qiáng)度E.CD上所帶電荷量為L(zhǎng)q，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得 E = kLq/R210. 如下圖，真空中 O點(diǎn)有一點(diǎn)電 荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn) 的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea, b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb, Ea、Eb的方向如下圖，那么關(guān)于 a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系是.答案Ea = 3Eb解析由題知:Ea = kQ = 4kQ ab sin30 ° ab 2Q4kQEb= k一ab sin60 ° 3 ab 2所以有：Ea= 3Eb11. (2022汕頭模擬)在真空中同一

9、條直線上的 A、B兩點(diǎn)固定有 電荷量分別為+ 4Q和一Q的點(diǎn)電荷.(1) 將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使它在電場(chǎng) 力作用下保持靜止？(2 )假設(shè)要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場(chǎng)力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大?答案(1)C在AB延長(zhǎng)線上，且AB = BC(2) 正電荷 4Q解析+4Q-QOOO ABC(1) 先判定第三個(gè)點(diǎn)電荷所在的區(qū)間：只能在B點(diǎn)的右側(cè)；再由F=kQQq，F(xiàn)、k、q 相同時(shí) rxq.因此rA : rB= 2 ：1,即C在AB延長(zhǎng)線上，且AB = BC.(2)C處的點(diǎn)電荷肯定在電場(chǎng)力作用下平衡了；只要A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷中的一個(gè)處于平

10、衡，另一個(gè)必然也平衡.由F = kQQA, F、k、Qa相同時(shí)，Qxr2，所以Qc : Qb = 4 ： 1,而且必須是正電荷.所以C點(diǎn)處引入的點(diǎn)電荷 Qc = + 4Q.12. 質(zhì)量為m的小球A在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為 a小球A帶 正電，電量為q.在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電量為 Q的正電荷，將小球 A由距B點(diǎn)豎直高度為H處無(wú)初速釋放.小球 A下滑過程中電量不 變.不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦，整個(gè)裝置處在真空中.靜電力常 量k和重力加速度g.A(1)A球剛釋放時(shí)的加速度是多大?當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，求此時(shí) A球與B點(diǎn)的距離.解析(1)根據(jù)牛頓第二定律mgsin a F = ma.根據(jù)庫(kù)侖定律 FQq=k

11、嚴(yán),r = H/sin a解得 a = gsin akQqsin2 a mH2.當(dāng)A球受到合力為零、加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大.設(shè)此時(shí) A答案(1)gsina kQm晉小球運(yùn)動(dòng)過程中電荷量沒有改變，重力加速度為g,求：(1) 小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2) 小球受到的電場(chǎng)力大?。?3) 小球經(jīng)過管口 C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.答案(1) ；8gR (2) 2mg (3)3mg 方向水平向右解析(1)小球從開始自由下落到到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒，故有：1 2mg 4R=qmvB到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vb = 8gR設(shè)電場(chǎng)力的豎直分力為Fy,水平分力為Fx,那么Fy= mg,小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，1 1由動(dòng)能定理得：一Fx 2R=2mvC qmvB小球從管口 C處脫離管后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，由于經(jīng)過 A點(diǎn)，有y = 4R= vet