2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第七單元電場題組層級快練31電場力的性質(zhì)新人教版202205033205

1、題組層級快練(三十一)一、選擇題1(2022·衡陽質(zhì)檢)關(guān)于電場，以下說法正確的選項(xiàng)是()a由e知，假設(shè)q減半，那么該處電場強(qiáng)度為原來的2倍b由ek知，e與q成正比，而與r2成反比c由ek知，在以q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強(qiáng)均相同d電場中某點(diǎn)場強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向答案b解析電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與試探電荷的電量無關(guān)，故a項(xiàng)錯誤；由ek知，e與q成正比，而與r2成反比，b項(xiàng)正確；由ek知，在以q為球心、r為半徑的球面上，各處電場強(qiáng)度大小均相同，但是方向不同，c項(xiàng)錯誤；電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放正電荷受到的電場力的方向，d項(xiàng)錯誤；應(yīng)選b項(xiàng)2.如下圖，在

2、一條直線上有兩個相距0.4 m的點(diǎn)電荷a、b，a帶電q，b帶電9q.現(xiàn)引入第三個點(diǎn)電荷c，恰好使三個點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，那么c的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為()a正，b的右邊0.4 m處b正，b的左邊0.2 m處c負(fù)，a的左邊0.2 m處d負(fù)，a的右邊0.2 m處答案c解析要使三個電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異“兩大夾小的原那么，所以c項(xiàng)正確3(多項(xiàng)選擇)某靜電場中的電場線如下圖，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，由m運(yùn)動到n，以下說法正確的選項(xiàng)是()a粒子必定帶正電荷b粒子在m點(diǎn)的加速度大于它在n點(diǎn)的加速度c粒子在m點(diǎn)的加速度小于它在n點(diǎn)的加速度d粒子

3、在m點(diǎn)的動能小于它在n點(diǎn)的動能答案acd解析根據(jù)粒子運(yùn)動軌跡彎曲的情況，可以確定粒子受電場力的方向沿電場線切線方向，故此粒子帶正電荷，a項(xiàng)正確；由于電場線越密，場強(qiáng)越大，粒子受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在n點(diǎn)加速度大，c項(xiàng)正確；粒子從m點(diǎn)到n點(diǎn)，電場力做正功，根據(jù)動能定理得此粒子在n點(diǎn)動能大，故d項(xiàng)正確4.(2022·課標(biāo)全國)如圖，p為固定的點(diǎn)電荷，虛線是以p為圓心的兩個圓帶電粒子q在p的電場中運(yùn)動，運(yùn)動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個點(diǎn)假設(shè)q僅受p的電場力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、

4、vb、vc，那么()aaa>ab>ac，va>vc>vbbaa>ab>ac，vb>vc>vacab>ac>aa，vb>vc>va dab>ac>aa，va>vc>vb答案d解析由庫侖定律可知，粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場力的大小關(guān)系為fb>fc>fa，由a可知，ab>ac>aa，由運(yùn)動軌跡可知，粒子q的電性與p相同，受斥力作用，不管粒子從a到c，還是從c到a，在運(yùn)動過程中總有排斥力與運(yùn)動方向的夾角先為鈍角后為銳角，即斥力先做負(fù)功后做正功，因此va>vc>vb，故

5、d項(xiàng)正確5.a、b是一條電場線上的兩個點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從a點(diǎn)沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)，其速度v與時間t的關(guān)系圖像如下圖那么此電場的電場線分布可能是以下圖中的()答案a解析從圖像可以直接看出，粒子的速度隨時間逐漸減?。粓D線的斜率逐漸增大，說明粒子的加速度逐漸變大，電場強(qiáng)度逐漸變大，從a到b電場線逐漸變密綜合分析知，負(fù)電荷是順著電場線運(yùn)動，由電場線疏處到達(dá)密處，正確是a項(xiàng)6.(2022·甘肅二診)如下圖，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

6、絕緣桿上自c點(diǎn)無初速釋放，由c運(yùn)動到d的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()a小球的速度先減小后增大b小球的速度先增大后減小c桿對小球的作用力先減小后增大d桿對小球的作用力先增大后減小答案d解析等量異種點(diǎn)電荷中垂線上的場強(qiáng)方向?yàn)樗较蛴遥瑥腸到d場強(qiáng)的大小先變大后變小，并且c、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等帶負(fù)電的小球沿光滑桿運(yùn)動時，豎直方向上只受重力，水平方向上受力平衡，那么小球的速度越來越大，a、b兩項(xiàng)錯誤；桿對小球的作用力等于電場力，那么先變大，后變小，c項(xiàng)錯誤，d項(xiàng)正確7.在點(diǎn)電荷q產(chǎn)生的電場中有a、b兩點(diǎn)，相距為d，a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為e，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與ab連線成12

7、0°角，如下圖，那么點(diǎn)電荷q的電性和b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()a正電、e/3 b負(fù)電、e/3c正電、3e d負(fù)電、3e答案d解析分別將經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場線延長交于一點(diǎn)o，如下圖，那么o點(diǎn)即為點(diǎn)電荷q所在的位置，電場線指向此電荷，那么q為負(fù)電荷；由幾何關(guān)系可知，如果obd，那么oad，由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度表達(dá)式為e可知，點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為3e，d項(xiàng)正確8(2022·南京三模)如圖，在點(diǎn)電荷q的電場中，放著一塊帶有一定電量、電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，mn為其對稱軸，o點(diǎn)為幾何中心點(diǎn)電荷q與a、o、b之間的距離分別為d、2d、3d.圖中a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，那么帶電薄板在

8、圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小和方向分別為()a.，水平向右 b.，水平向左c.，水平向右 d.，水平向右答案a解析q在a處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為e1k，方向水平向右據(jù)題，a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，那么知q與帶電薄板在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，那么帶電薄板在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為e2k，方向水平向左，那么薄板帶負(fù)電根據(jù)對稱性可知，帶電薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為e3k，方向水平向右故a項(xiàng)正確，b、c、d三項(xiàng)錯誤9.如下圖，a為帶正電的點(diǎn)電荷，電量為q，中間豎直放置一無限大的金屬板，b為質(zhì)量為m、電量為q的小球，用絕緣絲線懸掛于o點(diǎn)，平衡時絲線與豎直方向的夾角為，且a、b兩個小球在同一水平面上，間距為

9、l，那么金屬板上的感應(yīng)電荷在小球b處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小e為()ae bece de答案d解析靜電平衡時，金屬板的感應(yīng)電荷在b處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向向右以小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況：重力、點(diǎn)電荷對小球的靜電力f、感應(yīng)電荷的靜電力qe和細(xì)線的拉力，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件：fqetsinmgtcos又根據(jù)庫侖定律得：fk聯(lián)立解得，e，故a、b、c三項(xiàng)錯誤，d項(xiàng)正確10(2022·廣州畢業(yè)班質(zhì)檢)如下圖，mon是固定的光滑絕緣直角桿，mo沿水平方向，no沿豎直方向，a、b為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指向豎直桿的水平力f作用在a球上，使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將a球向豎直桿方向緩慢拉

10、動一小段距離后，a、b兩小球可以重新平衡那么后一種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比擬，以下說法正確的選項(xiàng)是()aa、b兩小球間的庫侖力變大ba、b兩小球間的庫侖力變小ca球?qū)o桿的壓力變大da球?qū)o桿的壓力變小答案b解析a項(xiàng)，a、b間的連線與豎直方向的夾角減小，對b球研究，庫侖力在豎直方向的分力與重力等大反向，因此a、b兩小球間的庫侖力減小；由整體法可知，a球?qū)U的壓力等于a、b的重力之和，a、c、d項(xiàng)錯誤，b項(xiàng)正確11(2022·黃山二模)如下圖，兩根長度相等的絕緣細(xì)線，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3

11、0°，以下說法正確的選項(xiàng)是()a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)線瞬間p球的加速度大小為2gd假設(shè)兩球間的靜電力瞬間消失時q球的加速度大小為g答案c解析a、b兩項(xiàng)，對p球分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件得：細(xì)線的拉力為t2mg庫侖力大小fmgcotmg，故a、b兩項(xiàng)錯誤c項(xiàng)，剪斷左側(cè)細(xì)線的瞬間，庫侖力不變，小球p所受的合力f合t2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，a2g.故c項(xiàng)正確d項(xiàng)，假設(shè)兩球間的靜電力瞬間消失時q球的加速度大小為ag，故d項(xiàng)錯誤12(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，q1、q2為兩個被固定的點(diǎn)電荷，其中q1為正點(diǎn)電荷，在它們連線的延長線上有a、b兩點(diǎn)現(xiàn)有一檢

12、驗(yàn)電荷q(電性未知)以一定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(檢驗(yàn)電荷只受電場力作用)，q運(yùn)動的速度圖像如圖乙所示那么()aq2必定是負(fù)電荷bq2的電荷量必定大于q1的電荷量c從b點(diǎn)經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動的過程中檢驗(yàn)電荷q所受的電場力一直減小d可以確定檢驗(yàn)電荷的帶電性質(zhì)答案ad解析由圖乙可知，檢驗(yàn)電荷先減速后加速運(yùn)動，假設(shè)q2是正電荷，那么在b點(diǎn)右側(cè)的電場方向必定向右，q受力不可能改變方向，故q2一定為負(fù)電荷，故a項(xiàng)正確；根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，設(shè)q到q1、q2的距離分別為r1、r2，那么q所在處的場強(qiáng)為ekk，q在ba運(yùn)動過程中，受力向左，在a點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動過程中，受力向右由于r1>r2，假設(shè)

13、q1<q2，場強(qiáng)e必定始終向左，q受力方向不可能發(fā)生改變，故必定有q1>q2，故b項(xiàng)錯誤；由圖乙可知，q受力先向左后向右，且加速度先減小后增大再減小，故c項(xiàng)錯誤；在b處，假設(shè)k>k，考慮到q1>q2，r1>r2，設(shè)q移動的位移為x，由數(shù)學(xué)知識可以證明，那么一定有k>k，即e始終朝一個方向，不符合題意，故在b處必定有k<k，場強(qiáng)eb必定向左，而q在b處受力向左，因此q電荷一定為正電荷，故d項(xiàng)正確二、非選擇題13.在一個水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)o垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小e6.0×105 n/c，方向與x軸正方向相同，在

14、原點(diǎn)o處放一個質(zhì)量m0.01 kg帶負(fù)電荷的絕緣物塊，其帶電荷量q5×108 c物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，給物塊一個沿x軸正方向的初速度v02 m/s.如下圖試求：(1)物塊沿x軸正方向運(yùn)動的加速度；(2)物塊沿x軸正方向運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離；(3)物體運(yùn)動的總時間為多長？答案(1)5 m/s2(2)0.4 m(3)1.74 s.解析(1)物塊沿x軸正方向運(yùn)動時，由牛頓第二定律有qemgma1那么加速度a15 m/s2，即加速度大小為5 m/s2，方向沿x軸負(fù)方向(2)由運(yùn)動學(xué)公式，物塊沿x軸正方向運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離為x10.4 m.(3)物塊先向右做勻減速直線運(yùn)動，那么x1·

15、;t1解得t10.4 s接著物塊向左做勻加速直線運(yùn)動：a21 m/s2由x1a2t22解得t22 s物塊離開電場后，向左做勻減速運(yùn)動：a3g2 m/s2根據(jù)：a3t30a2t2得t3t2 s物塊運(yùn)動的總時間為：tt1t2t31.74 s.14(2022·淮南一模)如圖甲所示，傾角為30°絕緣斜面被垂直斜面直線mn分為左右兩局部，左側(cè)局部光滑，范圍足夠大，上方存在大小為e1 000 n/c，方向沿斜面向上的勻強(qiáng)電場，右側(cè)局部粗糙，范圍足夠大，一質(zhì)量為m1 kg，長為l0.8 m的絕緣體制成的均勻帶正電直棒ab置于斜面上，a端距mn的距離為d，現(xiàn)給棒一個沿斜面向下的初速度v0，并以此時作為計時的起點(diǎn)，棒在最初0.8 s的運(yùn)動圖像如圖乙所示，0.8 s末棒的b端剛好進(jìn)入電場，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)直棒ab開始運(yùn)動時a端距mn的距離為d；(2)直棒ab的帶電量q；(3)直棒ab最終停止時，直棒b端到mn的距離答案(1)20 m(2)7.5×103 c(3)25.48 m解析(1)00.8 s內(nèi)棒運(yùn)動的位移為：x1t×0.8 m20.8 m，a端距離mn的距離為：dx1l20.80.8 m20 m.(2)由乙可知，棒在向下運(yùn)動至b端剛好進(jìn)入電場的過程中，棒的加速度一直不變，為：a2.5 m/s2，當(dāng)b端