专题练习18 电场力的性质

专题练习18 电场力的性质

专题练习 (十八)　电场力的性质 ‎ ‎ ‎1．(2013·渭南质检)两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知(　　)‎ A．两质点带异号电荷，且Q1＞Q2 B．两质点带异号电荷，且Q1＜Q2‎ C．两质点带同号电荷，且Q1＞Q2 D．两质点带同号电荷，且Q1＜Q2‎ ‎2.如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m，电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是(　　)‎ A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq/(mg)‎ B．若剪断悬线，则小球做曲线运动 C．若剪断悬线，则小球做匀速运动 D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动 解析：对小球受力分析如图所示，可知tan α＝，A对．剪断悬线后，小球受Eq和mg的合力，其合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D对．‎ 答案：AD ‎3.Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断(　　)‎ A．Q2可能是负电荷 B．Q1、Q2可能为等量异种电荷 C．Q2的电荷量一定大于Q1的电荷量 D．中垂线上的各点电势相等 解析：正电荷受力方向与电场强度的方向相同，所以Q2‎ 6‎ ‎ ‎ 一定是正电荷，A错．若两电荷为等量异种电荷，则两电荷连线的中垂线上的各点场强方向都应平行于连线方向向左，且中垂线为等势线，由图可知B、D错．根据图示电场力(电场强度)的方向可判断C正确．‎ 答案：C ‎4．带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，图中能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图象是(　　)‎ 解析：等量异种点电荷连线中点的电场强度最小，但不为零，越靠近电荷，电场强度越大，同时等量异种点电荷连线上的场强大小关于中点对称，据此可知选项A正确．‎ 答案：A ‎5.(2013·南京一模)如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变a处点电荷的位置，使O点的电场强度改变，下列叙述正确的是(　　)‎ A．移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe B．移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿Od C．移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿Oc D．移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe ‎6.(2013·重庆检测)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为(　　)‎ A．正电、E/3　　　　　　　 B．负电、E/3‎ C．正电、3E　　 D．负电、3E 6‎ ‎ ‎ 解析：沿a、b两点电场强度方向延长，相交点为放点电荷Q处．由于电场强度方向指向点电荷Q，所以点电荷Q带负电．由图中几何关系可知，a点到点电荷Q距离是b点到点电荷Q距离的/2倍，根据点电荷电场强度公式可知，b点的场强大小为3E，选项D正确．‎ 答案：D ‎7.(2013·宝鸡质检)如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是(　　)‎ A．粒子可能带负电 B．粒子在P点的动能大于Q点动能 C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能 D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力 解析：根据等势线与电场线垂直可画出电场线，确定带电粒子运动所受电场力的方向偏向左侧，粒子在P点的动能大于Q点动能，选项B正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变．根据A、B、C三条等势线的电势分别为3 V、5 V、7 V，可确定电场线方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，选项A、C错误；由于P点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力，选项D错误．‎ 答案：B ‎8.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点．若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60°角．则电场强度的最小值为(　　)‎ A．mg/2q　　 B．mg/2q C．2mg/q　　 D．mg/q 解析：当电场力与细线方向垂直时，其值最小，如图所示，则最小电场强度Emin＝＝.‎ 6‎ ‎ ‎ 答案：B ‎9．(2013·盐城模拟)两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是(　　)‎ 解析：两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，位于x轴负半轴的正点电荷的电场线自此处分别沿x轴正方向和负方向；位于x轴正半轴的正点电荷的电场线自此处分别沿x轴正方向和负方向；在原点O处电场强度为零，所以能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是A.‎ 答案：A ‎10.(2013·武汉摸底)水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为(　　)‎ A.　　 B． C.　　 D． 解析：3kcos θ＝mg，sin θ＝/3，‎ 联立解得q＝.‎ 答案：C ‎11.(2013·江南十校摸底)悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为－q 6‎ ‎ ‎ 的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向夹角为θ，如图所示，求：‎ ‎(1)所加匀强电场场强最小值的大小和方向；‎ ‎(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时，小球对细线的拉力为多大．‎ 解析：(1)当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小．由mgsin θ＝qE，‎ 解得：E＝.‎ 小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，故场强方向为斜向左下方．‎ ‎(2)设线长为l，小球运动到最低点的速度为v，细线对小球的拉力为F，则有：‎ mg/(1－cos θ)＝mv2，‎ F－mg＝m 联立解得：F＝mg(3－2cos θ)．‎ 根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力F′＝F＝mg(3－2cos θ)．‎ 答案：(1)斜向左下方 ‎(2)mg(3－2cos θ)．‎ ‎12．如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度用g表示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)水平向右电场的电场强度；‎ ‎(2)若将电场强度减小为原来的1/2，小物块的加速度是多大；‎ ‎(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能．‎ 解析：(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，则FNsin 37°＝qE①‎ FNcos 37°＝mg②‎ 由①②式可得E＝.‎ 6‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 6‎ ‎ ‎