【物理】2020届一轮复习人教版　电场力的性质课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版　电场力的性质课时作业

‎2020届一轮复习人教版 　电场力的性质 课时作业 一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~9题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)‎ ‎1.在电场中有一点P,下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.若放在P点的电荷带的电荷量加倍,则P点的电场强度加倍 B.若P点没有检验电荷,则P点的电场强度为零 C.P点的电场强度越小,则同一电荷在P点受到的电场力越小 D.P点的电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向 答案C 解析电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以在P点电荷减半或无检验电荷,P点的电场强度不变,故A、B错误;据F=Eq知,P点的电场强度越小,则同一电荷在P点所受的电场力越小,故C正确;据电场强度方向的规定,正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同,所以P点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向,故D错误。‎ ‎2.(2017·陕西西安检测)关于静电场的电场强度和电场线,下列说法正确的是(　　)‎ A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同 B.E=仅适用于真空中点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D.当初速度为零时,‎ 放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合 答案B 解析在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度大小都相等,但方向不同,选项A错误;E=仅适用于真空中点电荷形成的电场,选项B正确;电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向,选项C错误;若电场线是曲线,则电荷受到的力将发生方向的变化,则其轨迹不可能与电场线重合,选项D错误。‎ ‎3.以下说法正确的是(　　)‎ A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低 B.外力对物体所做的功越多,对应的功率越大 C.电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比 D.在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化 答案A 解析沿电场线方向电势逐渐降低,A选项正确;根据功率定义式P=,功率与功及时间都有关系,B选项错误;电容器电容的决定式为C=,与电荷量无关,C选项错误;在超重和失重现象中,重力不变,D错误。‎ ‎4.‎ 如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力,极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为(　　)‎ A. B. C. D.‎ 答案B 解析 根据电荷受力可以知道,粒子在电场中做曲线运动,如图所示。当电场足够大时,粒子到达上极板时速度恰好与上极板平行,如图,将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解,当分速度vy=0时,则粒子的速度正好平行上极板,则根据运动学公式:-=-2d,由于vy=v0cos 45°,Ek0=,联立整理得到E=,故选项B正确。‎ ‎5.‎ 一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,‎ 容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是(　　)‎ A.A点的电场强度比B点的大 B.小球表面的电势比容器内表面的低 C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直 D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同 答案C 解析根据电场线的疏密程度可得EAOQ,则(　　)‎ A.P点的电场强度比Q点的小 B.P点的电势比M点的低 C.OP两点间的电势差小于OQ两点间的电势差 D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大 答案AD 解析根据电场的对称性知P点电场强度小于Q点电场强度,选项A正确;ab和cd是两条等势线,所以φP=φQ,B错误;UOP=UOQ=0,C错误;由于φQ>φM,所以正试探电荷在Q点电势能大,D正确。‎ ‎7.‎ 如图所示,平行板电容器与电动势为E'的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则(　　)‎ A.平行板电容器的电容将变小 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能将减少 D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变 答案ACD 解析将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时,两极板的正对面积S不变,间距d变大,根据关系式C=可知,电容C减小,选项A正确;因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化,题中电容器两极板间的电势差U不变,‎ 所以静电计指针张角不变,选项B错误;U不变,极板间距d变大时,板间电场强度E=减小,带电油滴在P点的电势φ=Ed1增大,其中d1为油滴到下极板的距离,又因为油滴带负电,所以其电势能将减少,选项C正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则电容器带电荷量Q不变,极板间距d变大,根据Q=CU,E=和C=可知E∝,可见,极板间电场强度E不变,所以带电油滴所受电场力不变,选项D正确。‎ ‎8.(2017·河北衡水调研)美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量。如图所示,平行板电容器两极板M、N与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d。现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落,则 (　　)‎ A.此时极板间的电场强度E=‎ B.油滴带电荷量为 C.减小极板间电压,油滴将加速下落 D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动 答案AC 解析极板间电压为U,间距为d,是匀强电场,故电场强度E=,故A 正确;油滴受重力和电场力,处于平衡状态,故mg=q,解得q=,故B错误;减小极板间电压,电场强度减小,电场力小于重力,合力向下,故油滴将加速下落,故C正确;将极板N向下缓慢移动一小段距离,板间距增加,电场强度减小,电场力减小,电场力小于重力,合力向下,故油滴将加速下落,故D错误。‎ ‎9．如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为＋q的小球P，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E＝。先把杆拉至水平位置，然后将杆无初速度释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则(　　)‎ A．小球到最低点时速度最大 B．小球从开始至最低点过程中动能一直增大 C．小球对杆的最大拉力大小为mg D．小球可绕O点做完整的圆周运动 答案　BC 解析　如图所示，小球受到的重力和电场力分别为mg和qE＝mg，此二力的合力大小为F＝mg，方向为与竖直方向成30°角，可知杆从水平位置转到与合力F沿杆的方向相同时，合力F与小球速度的方向夹角一直小于90°，F一直做正功，故小球转到与合力F沿杆的方向时小球速度最大，且从开始至最低点过程中动能一直增大，A错误，B正确；设小球的最大速度为v，从释放到小球达到最大速度的过程，应用动能定理有：Eq(L＋Lsin30°)＋mgLcos30°＝mv2－0，设小球速度最大时，杆对小球的拉力为Fm，对小球应用向心力公式有：Fm－F＝，解得Fm＝mg，由牛顿第三定律知C正确；根据等效性可知杆转过240°角时速度减小为0，未到达圆周的等效最高点，小球不能做完整的圆周运动，D错误。‎ ‎10. [2017·安徽八校联考]如图所示，一绝缘细线Oa下端系一轻质带正电的小球a(重力不计)，地面上固定一光滑的绝缘圆弧管道AB，圆心与小球a位置重合。一质量为m、带负电的小球b由A点静止释放。小球a由于受到绝缘细线的拉力而静止，其中细线O′a水平，Oa悬线与竖直方向的夹角为θ。当小球b沿圆弧管道运动到小球a正下方B点时对管道壁恰好无压力，在此过程中(a、b两球均可视为点电荷)(　　)‎ A．b球所受的库仑力大小为3mg B．b球的机械能逐渐减小 C．水平细线的拉力先增大后减小 D．悬线Oa的拉力先增大后减小 答案　AC 解析　电场力对b球不做功，故b球的机械能守恒，由机械能守恒定律可得mv＝mgR，则小球运动到B点的速度vB＝；小球对管道无压力，则F库－mg＝m，解得F库＝3mg，A正确，B错误；设小球b在某位置时和a点连线与竖直方向的夹角为α，悬线Oa的拉力为FT1，悬线O′a的拉力为FT2，则对小球a，可得FT2＝FT1sinθ＋Fsinα，FT1cosθ＝Fcosα，当小球b从A点向B点运动时，α角一直减小，可知FT1一直增大，D错误；FT2＝Fcosαtanθ＋Fsinα＝sin(θ＋α)，则当α从90°减小到0时，FT2先增大后减小，C正确。‎ 二、非选择题(本题共2小题，共30分)‎ ‎11. [2017·北京高考](12分)如图所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6 C，匀强电场的场强E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小。‎ ‎(2)小球的质量m。‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。‎ 答案　(1)3.0×10－3 N　(2)4.0×10－4 kg ‎(3)2.0 m/s 解析　(1)F＝qE＝3.0×10－3 N。‎ ‎(2)由＝tan37°，‎ 得m＝4.0×10－4 kg。‎ ‎(3)由动能定理可得：mgl(1－cos37°)＝mv2－0，‎ 得v＝＝2.0 m/s。‎ ‎12．[2017·四川绵阳市二诊](18分)如图所示，轨道ABCDP位于竖直平面内，其中圆弧段CD与水平段AC及倾斜段DP分别相切于C点和D点，水平段AB、圆弧段CD和倾斜段DP都光滑，水平段BC粗糙，DP段与水平面的夹角θ＝37°，D、C两点的高度差h＝0.1 m，整个轨道绝缘，处于方向水平向左、大小未知的匀强电场中，一个质量m1＝0.4 kg、带正电、电荷量未知的小物块Ⅰ在A点由静止释放，经过时间t＝1 s，与静止在B点的不带电、质量m2＝0.6 kg小物块Ⅱ碰撞并粘在一起在BC段上做匀速直线运动，到达倾斜段DP上某位置。物块Ⅰ和Ⅱ与轨道BC段的动摩擦因数都为 μ＝0.2。g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：‎ ‎(1)物块Ⅰ和Ⅱ在BC段上做匀速直线运动的速度大小；‎ ‎(2)物块Ⅰ和Ⅱ第一次经过C点时，圆弧段轨道对物块Ⅰ和Ⅱ支持力的大小。‎ 答案　(1)2 m/s　(2)18 N 解析　(1)物块Ⅰ和Ⅱ粘在一起在BC段上做匀速直线运动，设电场强度为E，物块Ⅰ带电荷量为q，物块Ⅰ与物块Ⅱ碰撞前速度为v1，碰撞后共同速度为v2，则 qE＝μ(m1＋m2)g qEt＝m1v1‎ m1v1＝(m1＋m2)v2‎ 将以上三式联立代入数据 解得v2＝2 m/s。‎ ‎(2)设圆弧段CD的半径为R，物块Ⅰ和Ⅱ第一次经过C点时，圆弧段轨道对物块Ⅰ和Ⅱ支持力的大小为FN，则 FN－(m1＋m2)g＝ R(1－cosθ)＝h，‎ 将以上两式联立代入数据，解得FN＝18 N。‎