2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第7章靜電場第1講電場力的性質(zhì)課時作業(yè)含解析新人教版

PAGE11-第1講電場力的性質(zhì)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，下列推斷正確的是()A．A、B兩點的電場強度大小不等，方向相同B．A、B兩點的電場強度大小相等，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的強弱，電場線越密，代表電場越強，電場強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；右邊點電荷四周的電場線比較密集，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球為探討對象，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球為探討對象，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(xiàn)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)域的電場線分布狀況如圖所示，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度大小可推斷N點電場強度大于M點電場強度，所以同一電荷在N點所受電場力較大，C正確；電場強度的方向沿電場線的切線方向，故M點和N點的電場強度方向不同，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，沿電場線運動到B點，它運動的vt圖象如圖所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布狀況可能是下圖中的()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動，故電場線應(yīng)由B指向A，且從A到B場強變大，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運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于b點電場強度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曲線的彎曲狀況可知質(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，故場強方向應(yīng)與F方向相反，D正確。6．(2024·四川攀枝花模擬)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動，運動過程中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)點的電場強度大于b點的電場強度D．正摸索電荷在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動身，所以電荷P帶正電，A正確，B錯誤；從電場線的分布狀況可知，b點的電場線比a點的密，所以b點的電場強度大于a點的電場強度，C錯誤；依據(jù)電場線越密的地方電場強度越大，所以c點的場強大于d點的場強，所以正摸索電荷在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。假如P、N相距足夠遠(yuǎn)，小球C從很遠(yuǎn)處起先向O點運動，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圖線的斜領(lǐng)先變大后變??；由O點到很遠(yuǎn)處，速度改變狀況與另一側(cè)速度的改變狀況具有對稱性，則B正確。假如P、N相距很近，同理可知A正確。9.(2024·四川達(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。現(xiàn)將B球水平向左移動一小段距離，發(fā)覺A球隨之沿斜面對上移動少許，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，依據(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的豎直重量之和等于A、B的重力之和，NA減小，則NA的豎直重量減小，則NB增大，B錯誤；對B受力分析可知，F(xiàn)等于庫侖力F庫的水平重量，因F庫減小且F庫與水平方向的夾角變大，則F庫的水平重量減小，即F減小，C正確。10．(2024·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)移的狀況下，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，起先一段時間，庫侖力對于物塊是阻力，且摩擦力變大，則導(dǎo)致其做減速運動，故A錯誤；依據(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；起先時刻小物塊受重力、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，依據(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舊是豎直向下的，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??；(2)C點的電場強度的大小和方向。答案(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C方向沿y軸正方向解析(1)依據(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)試求這個勻強電場的場強E的大??；(2)假如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