2021高三統(tǒng)考人教物理一輪（經(jīng)典版）課時作業(yè)：第7章 第1講電場力的性質(zhì)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三統(tǒng)考人教物理一輪（經(jīng)典版）課時作業(yè)：第7章第1講電場力的性質(zhì)含解析課時作業(yè)時間:45分鐘滿分:100分一、選擇題(本題共10小題,每小題7分，共70分。其中1~6題為單選,7～10題為多選）1．兩點電荷形成電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場線上的兩點，下列判斷正確的是（)A．A、B兩點的電場強(qiáng)度大小不等，方向相同B．A、B兩點的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同C．右邊點電荷帶正電，左邊點電荷帶負(fù)電D．兩點電荷所帶電荷量相等答案C解析電場線的疏密代表場強(qiáng)的強(qiáng)弱，電場線越密,代表電場越強(qiáng)，電場強(qiáng)度方向為電場線的切線方向，故從圖可以看出A、B兩點電場強(qiáng)度的大小和方向均不同,A、B錯誤；電場線從正電荷指向負(fù)電荷，C正確;右邊點電荷周圍的電場線比較密集,故此點電荷的電荷量較大，D錯誤。2.如圖所示，A、B兩帶電小球的質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2,兩小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點，平衡時A、B兩球處于同一高度，與豎直方向的夾角分別為30°、60°，已知細(xì)線OA長為l，重力加速度為g，靜電力常量為k.則(）A．A、B間庫侖力大小為eq\f(\r（3),3）m2gB．細(xì)線OA的彈力大小為eq\f(2\r(3），3)m1gC．A、B間庫侖力大小為keq\f(q1q2，l2）D．A、B的質(zhì)量之比為m1∶m2＝3∶2答案B解析以B球為研究對象,受力分析如圖1所示，可知A、B間庫侖力大小為F＝m2gtan60°＝eq\r(3）m2g，A錯誤；以A球為研究對象，受力分析如圖2所示,可知A、B間庫侖力大小為F＝m1gtan30°＝eq\f(\r(3）,3）m1g,F彈A＝eq\f（m1g，cos30°)＝eq\f(2\r(3）,3）m1g，B正確；由幾何關(guān)系可知，A、B兩球之間的距離為2l，由庫侖定律知A、B兩球間庫侖力大小為F＝keq\f（q1q2,（2l)2)＝keq\f(q1q2,4l2),C錯誤；由F＝eq\f(\r(3),3)m1g，F(xiàn)＝eq\r（3）m2g，則m1∶m2＝3∶1，D錯誤.3.某區(qū)域的電場線分布情況如圖所示，M、N、P是電場中的三個點,下列說法正確的是（）A．負(fù)電荷由M點移動到P點，電場力做正功B．正電荷在M點的電勢能小于其在N點的電勢能C．同一電荷在N點受到的電場力大于其在M點所受的電場力D．M點和N點電場強(qiáng)度的方向相同答案C解析沿著電場線的方向電勢降低，故φM〉φN,φM〉φP,所以M、P兩點電勢差UMP〉0,由電場力做功與電勢差關(guān)系可知，負(fù)電荷由M點到P點，電場力做負(fù)功，A錯誤;正電荷在電勢較高的位置電勢能較大，B錯誤；由電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度大小可判斷N點電場強(qiáng)度大于M點電場強(qiáng)度,所以同一電荷在N點所受電場力較大，C正確;電場強(qiáng)度的方向沿電場線的切線方向,故M點和N點的電場強(qiáng)度方向不同,D錯誤。4.一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動到B點，它運(yùn)動的vt圖象如圖所示,則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的()答案C解析由vt圖可知負(fù)電荷在電場中做加速度越來越大的加速運(yùn)動，故電場線應(yīng)由B指向A,且從A到B場強(qiáng)變大，電場線變密，C正確。5．一帶負(fù)電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的.關(guān)于b點電場強(qiáng)度E的方向,下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線)()答案D解析由a至c曲線的彎曲情況可知質(zhì)點受力方向指向圖中虛線的右下方,質(zhì)點在b點的速度vb方向如圖所示,由a至c速率遞減可知受力方向與速度的方向的夾角為鈍角,大致如圖中F，α角大于90°,因為質(zhì)點帶負(fù)電荷，故場強(qiáng)方向應(yīng)與F方向相反，D正確。6．（2019·四川攀枝花模擬)如圖所示，真空中三個質(zhì)量相等的小球A、B、C,帶電量分別為QA＝6q,QB＝3q，QC＝8q.現(xiàn)用恰當(dāng)大小的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中A、B、C保持相對靜止,且A、B間距離與B、C間距離相等。不計電荷運(yùn)動產(chǎn)生磁場的影響，小球可視為點電荷，則此過程中B、C之間的作用力大小為()A.eq\f(4,3)F B．FC.eq\f(2，3）F D.eq\f(1,3）F答案A解析設(shè)三個小球的質(zhì)量均為m，A、B間的距離為L，對三個球組成的整體：F＝3ma；對A、B組成的整體：F1＝2ma,解得F1＝eq\f（2，3)F,故A、B對C的庫侖力的合力為eq\f(2,3）F，方向向左；因eq\f（FBC,FAC）＝keq\f（3q·8q,L2)∶keq\f(6q·8q，4L2）＝eq\f（2,1）,故B與C帶異號電荷，因eq\f（FBA,FCA)＝eq\f（k\f（3q·6q，L2)，k\f(8q·6q,4L2))＝eq\f(3,2)，故B與A帶異號電荷,故FBC與FAC方向相反，知FBC－FAC＝eq\f（2,3)F，解得FBC＝eq\f（4，3)F，A正確。7．某電場的電場線分布如圖所示，則(）A．電荷P帶正電B．電荷P帶負(fù)電C．a(chǎn)點的電場強(qiáng)度大于b點的電場強(qiáng)度D．正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力答案AD解析由圖可知電場線從電荷P出發(fā)，所以電荷P帶正電，A正確，B錯誤；從電場線的分布情況可知，b點的電場線比a點的密，所以b點的電場強(qiáng)度大于a點的電場強(qiáng)度，C錯誤；根據(jù)電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，所以c點的場強(qiáng)大于d點的場強(qiáng)，所以正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力,D正確。8。如圖所示,兩個帶等量正電荷的小球A、B(可視為點電荷）被固定在光滑絕緣水平面上。P、N是小球A、B連線的垂直平分線上的點，且PO＝ON?，F(xiàn)將一個電荷量很小的帶負(fù)電的小球C(可視為質(zhì)點）從P點由靜止釋放，在小球C向N點運(yùn)動的過程中，關(guān)于小球C的速度圖象中,可能正確的是（)答案AB解析在AB的垂直平分線上，從無窮遠(yuǎn)處到O點電場強(qiáng)度先變大后變小,到O點變?yōu)榱?小球C受力沿A、B連線的垂直平分線。如果P、N相距足夠遠(yuǎn)，小球C從很遠(yuǎn)處開始向O點運(yùn)動，加速度先變大后變小，速度不斷增大，在O點加速度變?yōu)榱?，速度達(dá)到最大,vt圖線的斜率先變大后變小;由O點到很遠(yuǎn)處，速度變化情況與另一側(cè)速度的變化情況具有對稱性，則B正確。如果P、N相距很近，同理可知A正確.9.（2019·四川達(dá)州模擬)如圖所示，兩個帶電小球A、B分別處在光滑絕緣的斜面和水平面上，且在同一豎直平面內(nèi).用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止?，F(xiàn)將B球水平向左移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)A球隨之沿斜面向上移動少許，兩球在虛線位置重新平衡。與移動前相比，下列說法正確的是（)A．斜面對A的彈力增大 B．水平面對B的彈力不變C．推力F變小 D．兩球之間的距離變大答案CD解析對小球A受力分析,由平行四邊形法則可知，當(dāng)A球到達(dá)虛線位置時斜面對A的彈力NA減小，兩球之間的庫侖力減小，根據(jù)庫侖定律可知，兩球間距變大，D正確;對A、B整體受力分析可知：NB與NA的豎直分量之和等于A、B的重力之和，NA減小，則NA的豎直分量減小，則NB增大,B錯誤;對B受力分析可知，F(xiàn)等于庫侖力F庫的水平分量，因F庫減小且F庫與水平方向的夾角變大，則F庫的水平分量減小，即F減小，C正確.10．（2019·安慶模擬）如圖，傾角為θ的絕緣斜面ABC置于粗糙的水平地面上,一質(zhì)量為m、帶電量＋q的小物塊（可看做是點電荷）恰好能在斜面上勻速下滑，若在AB中點D的正上方與B等高的位置固定一帶電量＋Q的點電荷，再讓物塊以某一速度從斜面上滑下，物塊在下滑至底端的過程中,斜面保持靜止不動，在不考慮空氣阻力和物塊電荷沒有轉(zhuǎn)移的情況下，關(guān)于在物塊下滑過程的分析正確的是()A．在BA之間,物塊將做加速直線運(yùn)動B．在BD之間,物塊受到的庫侖力先增大后減小C．在BA之間，斜面對地面的壓力有可能不變D．在BA之間，斜面受到地面的摩擦力均為零答案BD解析原來小物塊受重力、支持力和摩擦力，物塊恰好能在斜面上勻速下滑，說明摩擦力和支持力的合力與重力平衡,放上＋Q電荷后，開始一段時間，庫侖力對于物塊是阻力，且摩擦力變大，則導(dǎo)致其做減速運(yùn)動，故A錯誤；根據(jù)庫侖定律,在BD之間,電荷間的間距先減小后增大，則物塊受到的庫侖力先增大后減小，故B正確；開始時刻小物塊受重力、支持力和摩擦力，物塊恰好能在斜面上勻速下滑，說明摩擦力和支持力的合力與重力平衡，是豎直向上的，根據(jù)牛頓第三定律，物塊對斜面體的壓力和物塊對斜面體的摩擦力的合力是豎直向下的，增加電場力后，小物塊對斜面體的壓力和摩擦力成正比例增加,物塊對斜面體的壓力和摩擦力的合力仍然是豎直向下的，再對斜面體受力分析，受重力、物塊對斜面體的壓力和摩擦力、支持力，不受地面的摩擦力，否則合力不為零，從整體分析，在BA之間，因庫侖斥力,導(dǎo)致斜面對地面的壓力增大，故C錯誤，D正確。二、非選擇題（本題共2小題,共30分)11.(14分）如圖所示，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2。0m。若將電荷量均為q＝＋2。0×10－6C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2（1)兩點電荷間的庫侖力大?。唬?)C點的電場強(qiáng)度的大小和方向。答案(1)9.0×10－3N(2)7。8×103N/C方向沿y軸正方向解析（1）根據(jù)庫侖定律，A、B兩點電荷間的庫侖力大小為F＝keq\f(q2,L2)①代入數(shù)據(jù)得F＝9。0×10－3N②(2)A、B兩點電荷在C點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，均為E1＝keq\f(q,L2）③A、B兩點電荷形成的電場在C點的合電場強(qiáng)度大小為E＝2E1cos30°④由③④式并代入數(shù)據(jù)得E＝7.8×103N/C，電場強(qiáng)度E的方向沿y軸正向。12。(16分）如圖所示，用一根絕緣細(xì)線懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為m，電荷量為q，現(xiàn)加一水平的勻強(qiáng)電場，平衡時絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ.（1）試求這個勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大?。唬?）如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細(xì)線仍與豎直方向夾角為θ,則E′的大小又是多少？答案（1）eq\f(mgtanθ,q）（2）eq\f（mgsinθ,q）解析（1）對小球受力分析，受到重力、電場力和細(xì)線的拉力,如圖甲所示