【物理】2020届一轮复习第六章第2节　电场的力的性质作业

【物理】2020届一轮复习第六章第2节　电场的力的性质作业

‎【随堂检测】‎ ‎1．在电场中某一点放一试探电荷q，它受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝，那么下列说法正确的是(　　)‎ A．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0‎ B．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为2E C．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为 D．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为E 解析：选D.电场强度是用试探电荷受力的方法定义的，公式E＝中，虽然有试探电荷的电荷量q，但更换试探电荷时，F与q的比值不变，电场强度由电场本身决定．故选项D正确．‎ ‎2．(2017·11月浙江选考)电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑就按照电场的方向排列起来，如图所示．关于此实验，下列说法正确的是(　　)‎ A．a图是模拟两等量同种电荷的电场线 B．b图一定是模拟两等量正电荷的电场线 C．a图中的A、B应接高压起电装置的两极 D．b图中的A、B应接高压起电装置的两极 答案：C ‎3．(2019·丽水高二月考)四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的(　　)‎ 解析：选D.由正电荷q仅在静电力的作用下由M点向N点做加速运动，故由M向N的方向为电场线的方向，故B错误；加速度越来越大，即电场线越来越密，故A、C错误，D正确．‎ ‎4．(2019·台州调研)如图所示，M、N为两个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负电荷q，不计重力影响，关于点电荷q的运动下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B．从P→O的过程中，加速度越来越小，到O点速度达到最大值 C．点电荷越过O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零 解析：选C.如图所示，根据电场叠加原理知：O点场强为零，从O点沿中垂线向外，场强先变大后变小．点电荷从P→O的过程中，静电力可能是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也可能静电力一直变小，加速度一直变小，关键是P点位置的不确定性．不过，在到达O点之前，静电力一直表现为引力，速度一定是一直变大的，在O点时加速度是零，速度最大，该电场关于直线MN对称，电荷越过O点后的运动也不一定是单调变化的．有些粗心的同学容易认为从P→O电荷距离两个场源电荷越来越近，静电力就会越来越大而错选A.其实，点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的，只是两个静电力的合力未必变大，这要看电场的矢量合成情况．‎ ‎【课后达标检测】‎ 一、选择题 ‎1．(2019·绍兴高三选考适应考试)关于电场、电场强度、电场线，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．电场是电荷周围客观存在的物质 B．电场线是为了形象描述电场而假想的曲线 C．电场线不可能相交 D．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关 答案：D ‎2.(2019·浙江黄岩选考适应考试)如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，仅受电场力和另一个力，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是(　　)‎ A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 答案：B ‎3．(多选)如图所示，半径为r的硬橡胶圆环上，带有均匀分布的负电荷，单位长度的电荷量为q，其圆心O处的合场强为零．若在圆环顶部截去长度为l(l≪r)的一小段AB，则剩余部分在圆心O产生的场强(　　)‎ A．大小为　　　　 ‎ B．方向为竖直向下 C．方向为竖直向上 ‎ D．大小和方向无法判断 答案：AB ‎4．(2019·金华质检)如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥MN.则O、M、N、P四点中电场强度最大的是(　　)‎ A．O点 B．M点 C．N点 D．P点 解析：选A.电场线的疏密程度表示场强大小，由此可知场强最大的点为O点，故选A.‎ ‎5．(多选)(2019·浙江省名校考前押宝)如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点．一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零．则下列说法正确的是(　　)‎ A．该带电质点一定带正电荷 B．该带电质点一定带负电荷 C．a点的电场强度大于b点的电场强度 D．质点在b点所受到的合力一定为零 解析：选BC.带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，故该质点一定带负电，A错，B对；带电质点到b点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，因重力不变电场力减小，知a点的场强大于b点，C对，D错．‎ ‎6.如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)‎ A.，方向由O指向C　　 B.，方向由C指向O C.，方向由C指向O D.，方向由O指向C 解析：选A.O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为r＝×a×sin 60°＝a，‎ 三个电荷在O处产生的场强大小均为E0＝k，根据对称性和几何知识得知：两个＋q在O处产生的合场强为E1＝k，再与－q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E＝E1＋E0＝2k＝2k＝，方向由O指向C，故选项A正确．‎ ‎7．(2019·丽水检测)如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是(　　)‎ A．A、B可能是带等量异号的正、负电荷 B．A、B可能是带不等量的正电荷 C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零 D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反 解析：选D.从电场线向外且对称可知，A、B点电荷带等量正电荷，A、B选项错误；根据电场的叠加，a点处的电场强度向上，b点处的电场强度向下，且由于对称性可知，两点电场强度大小相等，因此将同一试探电荷放在a、b两点处所受电场力大小相等，C错误，D正确．‎ ‎8．(2019·湖州质检)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是(　　)‎ A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同 B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同 C．左边电荷带负电，右边电荷带正电 D．两电荷所带电荷量相等 解析：选C.电场线的疏密代表场强的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图中可以看出A点、B点电场强度大小和方向均不同，故A、B错误；电场线从正电荷指向负电荷，故C正确；右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故D错误．‎ ‎9.如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为(　　)‎ A．1∶2　　　B．2∶1　　　C．2∶　　　D．4∶ 解析：选B.依题意，每个点电荷在O点产生的场强为，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为E2＝，则＝，B正确．‎ ‎10．(2019·衢州检测)两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为(　　)‎ A．FA＝FB　　　　　　 B．FA＞FB C．FA＜FB D．无法确定 解析：选B.从电场线的疏密判断，A点的电场强度比B点的电场强度大，故EA＞EB.根据电场力F＝qE知，FA＞FB，故B正确，A、C、D错误．‎ 二、非选择题 ‎11．(2019·舟山质检)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，如图甲所示坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电．求：‎ ‎　　　‎ ‎(1)B点的电场强度的大小和方向．‎ ‎(2)试判断点电荷Q的电性，并说明理由．‎ ‎(3)点电荷Q的位置坐标．‎ 解析：(1)由图可知，B点的电场强度EB＝＝2.5 N/C，方向指向x轴负方向．同理A点的电场强度EA＝40 N/C，方向指向x轴正方向．‎ ‎(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，而正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反．若点电荷在A的左侧或在B的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷Q应位于A、B 两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷带负电．‎ ‎(3)设点电荷Q的坐标为x m，由点电荷的电场E＝k，可知＝＝ 解得x＝2.6(另解x＝1舍去)‎ 所以点电荷Q的位置坐标为2.6 m.‎ 答案：(1)2.5 N/C　方向指向x轴负方向　(2)负电荷　理由：若点电荷在A的左侧或在B的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷Q应位于A、B两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷带负电．　(3)2.6 m ‎12．(2019·杭州高二检测)如图所示，一质量为m＝1.0×10－2kg，带电量为q＝1.0×10－6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角．小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10 m/s2.‎ ‎(1)求电场强度E的大小；‎ ‎(2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度大小v及方向．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ 解析：(1)由平衡条件得小球所受电场力 F＝mgtan θ，‎ 所以小球所在处的电场强度的大小：‎ E＝＝ ‎＝N/C＝7.5×104 N/C.‎ ‎(2)细线剪断后，小球的合力 F合＝＝1.25mg 根据牛顿第二定律，小球的加速度：‎ a＝＝1.25g＝12.5 m/s2.‎ 所以1 s时小球的速度大小v＝at＝12.5 m/s，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向成37°角，斜向左下．‎ 答案：(1)7.5×104 N/C　(2)12.5 m/s　方向与竖直方向成37°角，斜向左下