2019學(xué)年高中物理重難點(diǎn)強(qiáng)化練一電場力性質(zhì)含解析新人教版選修31

電場力的性質(zhì)1．把質(zhì)量為M的正點(diǎn)電荷放在電場中無初速度釋放，不計(jì)重力，則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．點(diǎn)電荷的軌跡必然和電場線重合B．點(diǎn)電荷的速度方向總是與所在處的電場線方向一致C．點(diǎn)電荷的加速度方向總是與它所在處的電場線的切線方向重合D．點(diǎn)電荷將沿電場線切線方向拋出做拋物線運(yùn)動(dòng)解析：選C僅當(dāng)電場線為直線、電荷的初速度為零，也許電荷初速度不為零但初速度方向和電場強(qiáng)度方向在同素來線上，且只受靜電力，或受其他力但方向沿電場線所在直線時(shí)，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場線重合，A錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷的速度方向不用然與所在處的電場線方向一致，如電場線為曲線時(shí)，B錯(cuò)誤；由牛頓第二定律知，加速度方向與合外力方向一致，而點(diǎn)電荷在電場中受靜電力方向與電場線的切線方向重合，C正確；點(diǎn)電荷受靜電力作用，無初速度釋放，必然沿靜電力方向加速運(yùn)動(dòng)，必然不做拋物線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。2.以下列圖，兩個(gè)半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面近來距離為r，帶等量異種電荷，電荷量為Q，關(guān)于兩球之間的靜電力，以下選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)是()A．等于kB．大于kC．小于kD．等于k解析：選B兩球間的距離和球自己的大小差不多，不吻合簡化成點(diǎn)電荷的條件，由于庫侖定律的公式計(jì)算只適用于點(diǎn)電荷，因此不能夠直接用公式去計(jì)算。我們能夠依照電荷間的互相作用的規(guī)律來做一個(gè)定性解析，由于兩帶電體帶等量異種電荷，電荷間互相吸引，因此電荷在導(dǎo)體球上的分布不均勻，會(huì)向正對(duì)的一面集中，電荷間的距離就要比3r小，依照庫侖定律，靜電力必然大于k。電荷的吸引不會(huì)使電荷全部集中在相距為r的兩點(diǎn)上，因此說靜電力也不等于k。正確選項(xiàng)為B。3.以下列圖，A和B均可視為點(diǎn)電荷，A固定在絕緣支架上，B經(jīng)過絕緣輕質(zhì)細(xì)線連接在天花板上，由于二者之間庫侖力的作用細(xì)線與水平方向成30°角。A、B均帶正電，電荷量分別為Q、q，A、B處于同一高度，二者之間的距離為L。已知靜電力常量為k，重力加速度為g。則B的質(zhì)量為()A.B.C.D.解析：選D由于B球處于靜止?fàn)顟B(tài)，B球碰到重力、繩子的拉力以及A對(duì)B的庫侖力，依照平衡條件得：tan30°＝，解得mB＝，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。4．[多項(xiàng)選擇]以下列圖，將帶電粒子從電場中的A點(diǎn)無初速度地釋放，不計(jì)重力的作用，則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．帶電粒子必然做加速直線運(yùn)動(dòng)B．帶電粒子的動(dòng)能必然逐漸增大C．帶電粒子的加速度必然越來越小D．帶電粒子的加速度可能越來越大解析：選ABD由題圖看出，帶電粒子所在的電場線是直線，則無速度釋放后，帶電粒子在電場力作用下必然做加速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確。由于電場力做正功，故動(dòng)能必然逐漸增大，故B正確。帶電粒子的電性未知，則帶電粒子不用然順著電場線運(yùn)動(dòng)，若順著電場線運(yùn)動(dòng)則加速度越來越小，若帶電粒子帶負(fù)電，將逆著電場線運(yùn)動(dòng)，加速度增大，故C錯(cuò)誤，D正確。5.以下列圖，半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷，相隔必然的距離，兩球之間的互相吸引力大小為F，今用第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個(gè)球接觸后移開，這時(shí)，A、B兩個(gè)球之間的互相作用力大小是()解析：選A由于A、B間有吸引力，則A、B帶異種電荷。設(shè)電荷量都為Q，則兩球之間的互相吸引力為：F＝k即F＝。當(dāng)C球與A球接觸后，A、C兩球的電荷量為：q1＝。當(dāng)C球再與B球接觸后，B、C兩球的電荷量為：q2＝＝因此此時(shí)A、B兩球之間的互相作用力的大小為F′＝＝k＝，應(yīng)選項(xiàng)A正確。6．以下列圖，O為半徑為R的正六邊形外接圓的圓心，在正六邊形的一個(gè)極點(diǎn)放置一帶電荷量為＋q的點(diǎn)電荷，其他極點(diǎn)分別放置帶電荷量均為－q的點(diǎn)電荷。則圓心O處的場富強(qiáng)小為()A.B.C.D．0解析：選B依照對(duì)稱性，可知在正六邊形對(duì)角處的兩負(fù)電荷產(chǎn)生的場富強(qiáng)小相等、方向相反，互相抵消；只有最下面的負(fù)電荷和最上面的正電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)疊加即為O點(diǎn)的場強(qiáng)，因此依照電場的疊加原理可知O處的場富強(qiáng)小為E＝E＋＋E－＝＋＝2，故B正確。7．以下列圖，圖中邊長為a的正三角形ABC的三個(gè)極點(diǎn)分別固定有三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)為()A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由O指向CD.，方向由C指向O解析：選CO點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為r＝asin60°＝a，三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場富強(qiáng)小均為E0＝，依照對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)＋q在O處產(chǎn)生的合場強(qiáng)為E1＝，再與－q在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)合成，獲取O點(diǎn)的合場強(qiáng)為E＝E0＋E1＝，方向由O指向C，故C正確。8．以下選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間互相絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是()解析：選B依照對(duì)稱性和矢量疊加，D項(xiàng)O點(diǎn)的場強(qiáng)為零，C項(xiàng)等效為第二象限內(nèi)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場，大小與A項(xiàng)的相等，B項(xiàng)正、負(fù)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場富強(qiáng)小相等，方向互相垂直，合場強(qiáng)是其中一個(gè)的倍，也是A、C項(xiàng)場強(qiáng)的倍，因此B項(xiàng)正確。9.以下列圖，一帶電小球用絲線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球靜止后把懸線燒斷，則小球在電場中將做()A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．曲線運(yùn)動(dòng)C．沿著懸線的延長線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．變加速直線運(yùn)動(dòng)解析：選C燒斷前，小球受三個(gè)力而平衡，線的拉力與重力和電場力的合力等大反向，燒斷線后，拉力消失，而別的兩個(gè)力不變，合力與拉力方向相反，則小球?qū)⒀刂鴳揖€的延長線做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故C正確。10.以下列圖，為一正的點(diǎn)電荷與一金屬板上的感覺電荷共同形成的電場，A、B為電場中的兩點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)大B．圖中B點(diǎn)不在電場線上，故電場強(qiáng)度為零C．把一試試電荷從A搬動(dòng)到B，電場力必然做正功D．只在電場力作用下，由A點(diǎn)靜止釋放的帶電粒子有可能經(jīng)過B點(diǎn)解析：選A電場線密的地方電場強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場強(qiáng)度小，則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故A正確；電場線可形象表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱和方向，B點(diǎn)不在電場線上，但B點(diǎn)仍有電場，故B錯(cuò)誤；把一正的試試電荷從A搬動(dòng)到B，電場力做正功，把一負(fù)的試試電荷從A搬動(dòng)到B，電場力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；只在電場力作用下，由A點(diǎn)靜止釋放的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡位于A點(diǎn)所在電場線上方，而不能能經(jīng)過B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。11．以下列圖，一個(gè)質(zhì)量為30g、帶電荷量－1.7×10－8C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線與水平面平行。當(dāng)小球靜止時(shí)，測得懸線與豎直方向夾角為30°，求勻強(qiáng)電場E。(g取10m/s2)解析：小球受力以下列圖：由共點(diǎn)力平衡條件，知重力與電場力的合力F′必與線上拉力T等大反向。由題意可知：qE＝F電＝mgtan30°帶入數(shù)據(jù)解得：E＝1×107N/C。答案：1×107N/C12．以下列圖，圓滑絕緣的水平面上固定著A、B、C三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量都為m，互相間距離均為r，A、B帶正電，電荷量均為q。現(xiàn)對(duì)C施加一個(gè)水平力F的同時(shí)松開三個(gè)小球。三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持間距r不變，求：(三個(gè)小球均可視為點(diǎn)電荷)(1)C球的電性和電荷量大小。(2)水平力F的大小。