2018屆高考物理總復(fù)習(xí)第7單元靜電場作業(yè)手冊（19）電場的力的性質(zhì)

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時作業(yè)（十九)第19講電場的力的性質(zhì)時間 / 40分鐘基礎(chǔ)鞏固1。2017湖南衡陽八中三檢 下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中正確的是（) a.由e=知,若q減半,則該處電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍b.由e=k知,e與q成正比,而與r2成反比c.由e=k知,在以q為球心、r為半徑的球面上的各點(diǎn)的電場強(qiáng)度均相同d.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向2.如圖k191所示為真空中兩點(diǎn)電荷a、b形成的電場中的部分電場線，已知該電場線關(guān)于圖中虛線對稱，o點(diǎn)為a、b兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、b為a、b兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上關(guān)于o點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),則下列說法中正確的是（）圖k

2、191a。a、b可能為等量異號點(diǎn)電荷b。a、b可能為電荷量不相等的正電荷c。a、b兩點(diǎn)處無電場線,故其電場強(qiáng)度可能為零d.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受的電場力大小相等，方向相反3.庫侖定律是電學(xué)中第一個被發(fā)現(xiàn)的定量規(guī)律,它的發(fā)現(xiàn)是受萬有引力定律的啟發(fā),實(shí)際問題中有時需要同時考慮萬有引力和庫侖力.如圖k19-2所示為無大氣層、均勻帶有大量負(fù)電荷且質(zhì)量分布均勻的某星球,將一個帶電微粒置于距該星球表面一定高度處并將其無初速度釋放，發(fā)現(xiàn)微粒恰好能保持靜止.若給微粒一個如圖所示的初速度v,則下列說法中正確的是（)圖k192a。微粒將做勻速直線運(yùn)動b。微粒將做圓周運(yùn)動c.庫侖力對微粒做負(fù)功d.萬有引力對

3、微粒做正功4.如圖k19-3所示，光滑水平桌面上有a、b兩個可以看作點(diǎn)電荷的帶電小球，a球帶電荷量為+3q，b球帶電荷量為q,由靜止同時釋放a、b兩球，a球的加速度大小為b球的兩倍.若在a、b連線的中點(diǎn)固定一個帶正電荷的c球（也可看作點(diǎn)電荷）,再由靜止同時釋放a、b兩球,兩球的加速度相等,則c球所帶的電荷量為()圖k193a.q5.2017甘肅二診 如圖k194所示，等量異種點(diǎn)電荷a、b固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與ab連線的中垂線重合，c、d是絕緣桿上的兩點(diǎn)，acbd構(gòu)成一個正方形.一帶負(fù)電的小球（可視為點(diǎn)電荷）套在絕緣桿上自c點(diǎn)無初速度釋放，則關(guān)于小球由c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程,下

4、列說法中正確的是（）圖k194a。桿對小球的作用力先增大后減小b。桿對小球的作用力先減小后增大c。小球的速度先增大后減小d.小球的速度先減小后增大6.2017四川遂寧三診 在場強(qiáng)為e=k（k為靜電力常量)的勻強(qiáng)電場中,以o點(diǎn)為圓心,以r為半徑作一個圓周,在o點(diǎn)固定一個帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷，ac、bd為相互垂直的兩條直徑,其中bd與電場線平行，如圖k195所示。若不計試探電荷的重力,則(）圖k19-5a。把一試探電荷+q放在a點(diǎn)，試探電荷恰好處于平衡狀態(tài)b.把一試探電荷q放在b點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡狀態(tài)c。把一試探電荷-q放在c點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡狀態(tài)d.把一試探電荷+q放在d點(diǎn)，試探電

5、荷恰好處于平衡狀態(tài) 技能提升7.2017湖南衡陽二聯(lián) 如圖k19-6所示，一細(xì)棒均勻帶電，所帶的總電荷量為+q,在過其中點(diǎn)c且與其垂直的直線上有a、b、d三點(diǎn)，且ab=bc=cd=l,在a點(diǎn)處有一電荷量為+的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為（靜電力常量為k）（）圖k196a。k8。2017長春外國語學(xué)校期末 a、b兩個帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶的電荷量分別為+3q和q，兩球間用一絕緣細(xì)線連接，用長度相同的另一絕緣細(xì)線將a懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為e,平衡時兩細(xì)線都被拉緊，則平衡時兩球的位置可能是圖k197中的(）圖k1979。2017

6、安徽黃山二模 如圖k19-8所示,兩根長度相等的絕緣細(xì)線的上端都系在同一水平天花板上,另一端分別連著質(zhì)量均為m的兩個帶電小球p、q,兩小球靜止時,兩細(xì)線與天花板間的夾角均為=30，重力加速度為g.以下說法中正確的是()圖k19-8a。細(xì)線對小球的拉力大小為mgb.兩小球間的靜電力大小為mgc。剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間，p球的加速度大小為2gd。當(dāng)兩球間的靜電力瞬間消失時，q球的加速度大小為g10.2018鄭州外國語學(xué)校月考 如圖k199所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心o處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)a由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)b時,對管壁恰好無

7、壓力.（1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在ab弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小；(2)若把o處固定的點(diǎn)電荷拿走,加上一個豎直向下、場強(qiáng)為e的勻強(qiáng)電場，帶電小球仍從a點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)b時,小球?qū)Νh(huán)的壓力為多大?圖k199挑戰(zhàn)自我11.2017安徽六校聯(lián)考 水平面上的a、b、c三點(diǎn)分別固定著電荷量均為q的正點(diǎn)電荷,將一個質(zhì)量為m的帶正電的小球（可視為點(diǎn)電荷）放置在o點(diǎn)，oabc恰好構(gòu)成一個棱長為l的正四面體，如圖k1910所示。已知靜電力常量為k，重力加速度為g。若小球能靜止在o點(diǎn)，則小球所帶的電荷量為()圖k1910a。c。12.2017長沙一中模擬 如圖k1911所示,平行板電容器的兩板水平正對放置

8、，在兩板的正中心上各開一個孔,孔相對極板很小，對兩板間電場分布的影響忽略不計?，F(xiàn)給上、下兩板分別充上等量的正、負(fù)電荷，上板帶正電、下板帶負(fù)電，使兩板間形成勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為e=。一根長為l的絕緣輕質(zhì)硬桿的上、下兩端分別固定一個帶電金屬小球a、b,兩球大小相等，且直徑小于電容器極板上的孔，a球所帶的電荷量qa=-3q,b球所帶的電荷量qb=+q,兩球質(zhì)量均為m.將桿和球組成的裝置移動到上極板上方且使其保持豎直,使b球剛好位于上板小孔的中心處且球心與上極板在同一平面內(nèi)，然后由靜止釋放。已知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場,兩球在運(yùn)動過程中不會接觸到極板且各自帶的電荷量始終不變。忽略兩球產(chǎn)

9、生的電場對平行板間勻強(qiáng)電場的影響，兩球可以看成質(zhì)點(diǎn),電容器極板厚度不計,重力加速度為g。(1）b球剛進(jìn)入兩板間時,求桿和球組成的裝置的加速度大??；(2)若b球從下極板的小孔穿出后剛好能運(yùn)動的距離,求電容器兩極板的間距d. 圖k19-11課時作業(yè)（十九)1.b解析 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與試探電荷的電荷量無關(guān),故選項(xiàng)a錯誤；由e=k知，e與q成正比，而與r2成反比,選項(xiàng)b正確；由e=k知，在以q為球心、r為半徑的球面上的各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小均相同,但是方向不同，選項(xiàng)c錯誤；電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)所放正電荷受到的電場力的方向，選項(xiàng)d錯誤.2。d解析 根據(jù)電場線的方向及對稱性可知該電場是由等

10、量同種點(diǎn)電荷形成的,故a、b錯誤;a、b兩點(diǎn)處雖沒有畫出電場線，但這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都不為零，c錯誤；根據(jù)該電場的特點(diǎn)可知,同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)所受的電場力等大反向，d正確。3.a解析 微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，說明庫侖力和萬有引力大小相等，方向相反,由于庫侖力與萬有引力都與距離的二次方成反比,所以微粒的高度改變對庫侖力和萬有引力的二力平衡沒有影響,微粒將做勻速直線運(yùn)動,a正確,b錯誤;星球?qū)ξ⒘５娜f有引力向下，庫侖力向上,微粒遠(yuǎn)離星球時，萬有引力對微粒做負(fù)功，庫侖力對微粒做正功,c、d錯誤。4。b解析 根據(jù)題述，由靜止同時釋放a、b兩球，a球的加速度大小為b球的兩倍,可知a球的質(zhì)量是b球

11、的,若在a、b連線的中點(diǎn)固定一個帶正電荷的c球(也可看作點(diǎn)電荷),再由靜止同時釋放a、b兩球,兩球的加速度相等,對a球，由牛頓第二定律得k=ma，對b球,由牛頓第二定律得k=2ma,聯(lián)立解得q=q，選項(xiàng)b正確。5.a解析 小球從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中,電場強(qiáng)度先增大后減小,則電場力先增大后減小，桿對小球的作用力先增大后減小,故a正確，b錯誤;因直桿處于a、b的連線的中垂線上，所以直桿上所有點(diǎn)處的電場方向都是水平向右的，對帶電小球進(jìn)行受力分析，它受豎直向下的重力、水平向左的電場力和水平向右的彈力,水平方向上受力平衡,豎直方向上的合力等于重力，小球的加速度大小始終等于重力加速度，所以小球一直在做勻

12、加速直線運(yùn)動,故c、d錯誤。6.b解析 點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向水平向右,大小為ea=k,與電場e疊加后，合場強(qiáng)斜向右上方，故試探電荷受力不平衡，a錯誤；點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向豎直向下，大小為eb=k,與電場e疊加后,合場強(qiáng)為零，試探電荷受力平衡，b正確；在c點(diǎn)的合場強(qiáng)方向斜向左上方,電場強(qiáng)度不為零,試探電荷受力不平衡，c錯誤;在d點(diǎn)的合場強(qiáng)方向豎直向上,電場強(qiáng)度不為零,試探電荷受力不平衡，d錯誤.7.a解析 電荷量為+，方向向右，而b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,根據(jù)電場的疊加原理可知,細(xì)棒與點(diǎn)電荷在b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等,方向相反,則細(xì)棒在b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為e=，方向向左，根

13、據(jù)對稱性可知,細(xì)棒在d點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，方向向右,而電荷量為+,方向向右，所以d點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為ed=e+e=,方向向右,故選項(xiàng)a正確.8。d解析 a帶正電,受到的電場力水平向左，b帶負(fù)電,受到的電場力水平向右。以整體為研究對象，整體所受的電場力大小為2qe,方向水平向左,受力分析如圖所示，則上面懸掛a的繩子應(yīng)向左偏轉(zhuǎn),設(shè)上面的繩子與豎直方向的夾角為，則由平衡條件得tan =；以b球?yàn)檠芯繉ο?設(shè)a、b間的繩子與豎直方向的夾角為，則由平衡條件得tan =，可得=，根據(jù)幾何知識可知,b球應(yīng)在懸點(diǎn)的正下方，故d正確,a、b、c錯誤.9。c解析 對p球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得,細(xì)線的拉

14、力大小t=2mg，靜電力大小f=mg,a、b錯誤；剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間,p球受到的重力和靜電力不變，因此兩力的合力與剪斷細(xì)線前細(xì)線的拉力等大反向,根據(jù)牛頓第二定律得p球的加速度大小為2g,c正確；當(dāng)兩球間的靜電力消失時，q球開始做圓周運(yùn)動,將重力沿細(xì)線方向和垂直于細(xì)線方向分解,由重力沿垂直于細(xì)線方向的分力產(chǎn)生加速度,根據(jù)牛頓第二定律得a=g，d錯誤。10.（1）(2)3（mg+qe）解析 (1）由a到b,由動能定理得mgr=mv2-0在b點(diǎn)，對小球受力分析，由牛頓第二定律得qemg=m聯(lián)立解得e=因?yàn)閛點(diǎn)固定的是點(diǎn)電荷q，由e=k可知,等勢面上各處的場強(qiáng)大小均相等,故ab弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為e=（2）設(shè)小球到達(dá)b點(diǎn)時的速度為v，由動能定理得(mg+qe)r=mv2設(shè)在b點(diǎn)處環(huán)對小球的彈力為fn，由牛頓第二定律得fnmg-qe=m聯(lián)立解得小球在b點(diǎn)受到環(huán)的壓力為fn=3(mg+qe)由牛頓第三定律知,小球在b點(diǎn)對環(huán)的壓力大小為fn=fn=3(mg+qe）11.c解析 對小球進(jìn)行受力分析,小球受重力和a、b、c處三個正點(diǎn)電荷施加的庫侖力，將a、b、c處正點(diǎn)電荷施加的庫侖力正交分解到水平方向和豎直方向,設(shè)是a、b、c處正點(diǎn)電荷對其施加的庫侖力方向