2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練22 電場(chǎng)的力的性質(zhì) 新人教版

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1、分層規(guī)范快練(二十二) 電場(chǎng)的力的性質(zhì) [雙基過關(guān)練] 1.保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù).盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率,甚至給我們的學(xué)習(xí)帶來隱患.小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書,做練習(xí)時(shí),他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵數(shù)字看不清,拿來問老師,如果你是老師,你認(rèn)為可能是下列數(shù)字中的(  ) A.6.2×10-19 C B.6.4×10-19 C C.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C 答案:B 2.[人教版選修3-1P5演示實(shí)驗(yàn)改編](多選)用控制變量法可以研究影響電荷間相互作用力的因素.如圖所示,O是一個(gè)帶電的物體,若把系在絲線上的帶電小球先

2、后掛在橫桿上的P1、P2、P3位置,可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小,這個(gè)力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來.若物體O的電荷量用Q表示,三個(gè)小球的電荷量相等,用q表示,物體與小球間距離用d表示,物體和小球之間的作用力大小用F表示.忽略小球之間相互影響,則以下對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷正確的是(  ) A.保持Q、q不變,減小d,則θ變大,說明F與d有關(guān) B.保持Q、q不變,減小d,則θ變大,說明F與d成反比 C.保持q、d不變,減小Q,則θ變小,說明F與Q成正比 D.保持Q、d不變,減小q,則θ變小,說明F與q有關(guān) 解析:減小d,則θ變大,說明F與d有關(guān),但不能

3、說明反比關(guān)系,故A正確、B錯(cuò)誤;同理可知C錯(cuò)誤、D正確. 答案:AD 3.[2015·江蘇卷](多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示.c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則(  ) A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 解析:由題圖知,a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集,c點(diǎn)處電場(chǎng)線比d點(diǎn)處電場(chǎng)線密集,所以A、C正確;過a點(diǎn)畫等勢(shì)線,與b點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;同理分析可得d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì),故D正

4、確. 答案:ACD 4.[2019·江西九江十校第二次聯(lián)考]如圖所示,A是帶電荷量為+Q、半徑為R的球體且電荷均勻分布.(均勻分布電荷的絕緣球體在空間產(chǎn)生對(duì)稱的電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小只和到球心的距離有關(guān)).B為帶電荷量為+q的帶電體,可看作點(diǎn)電荷.已檢測(cè)到c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,d點(diǎn)與c點(diǎn)到球心O的距離都為r,B到c點(diǎn)距離也為r,那么只把帶電荷量為+q的帶電體移到e點(diǎn),e點(diǎn)到c、d兩點(diǎn)的距離均為r.則d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為(  ) A.k   B.k   C.k   D.k 解析:由c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零可知=,Q=q,把帶電荷量為+q的帶電體移到e點(diǎn),兩電荷在d點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,均為E==,兩場(chǎng)強(qiáng)方向垂直,

5、所以d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小Ed=E==,A正確. 答案:A 5.[2019·浙江溫州質(zhì)檢]如圖甲所示,在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出),O、A、B為軸上三點(diǎn).放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.以x軸的正方向?yàn)殡妶?chǎng)力的正方向,則(  ) A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷 B.點(diǎn)電荷Q在A、B之間 C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為5×103 N/C D.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高 解析:由圖乙可知,正的檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)和負(fù)的檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向都沿x軸正向,說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷并且在A、B之間,A錯(cuò)誤,B正確;F-q圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,得出A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小

6、為2×103 N/C,C錯(cuò)誤;B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為5×102 N/C,說明A點(diǎn)距離Q較近,故A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)低,D錯(cuò)誤. 答案:B 6.[2019·陜西黃陵中學(xué)高三模擬]如圖所示,一個(gè)絕緣圓環(huán),當(dāng)它的均勻帶電且電荷量為+q時(shí),圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,現(xiàn)使半圓ABC均勻帶電+2q,而另一半圓ADC均勻帶電-2q,則圓心O處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?  ) A.2E,方向由O指向D B.4E,方向由O指向D C.2E,方向由O指向B D.0 解析:當(dāng)圓環(huán)的均勻帶電,電荷量為+q時(shí),圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,由如圖所示的矢量合成可得,當(dāng)半圓ABC的帶電+2q時(shí),在圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)

7、度大小為E,方向由B到D;當(dāng)另一半圓ADC均勻帶電-2q,同理,在圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向由O到D;根據(jù)矢量的合成法則,圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2E,方向由O到D. 答案:A 7.[2019·邯鄲質(zhì)檢]如圖所示,在帶正電的均勻薄平板右側(cè)距離3l處有一個(gè)帶電荷量為+q的小球,在小球到平板垂線上距平板2l的P處,場(chǎng)強(qiáng)恰好為零.靜電力常量為k,則P點(diǎn)關(guān)于薄平板對(duì)稱的M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是(  ) A. B. C. D. 解析:根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知,帶電薄平板在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=k,方向水平向右.根據(jù)對(duì)稱性,該帶電薄平板在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向左,所以M點(diǎn)

8、的場(chǎng)強(qiáng)大小為EM=+E=k,A正確. 答案:A 8.[2017·北京卷]如圖所示,長(zhǎng)l=1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繩與豎直方向的夾角θ=37°.已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6C,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)小球所受電場(chǎng)力F的大?。? (2)小球的質(zhì)量m; (3)將電場(chǎng)撤去,小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大?。? 解析:(1)F=qE=3.0×10-3 N (2)由=tan37°, 得m=4.0×10-4 kg

9、 (3)由mgl(1-cos37°)=mv2, 得v==2.0 m/s 答案:(1)3.0×10-3 N (2)4.0×10-4 kg (3)2.0 m/s [技能提升練] 9. 如圖所示,質(zhì)量為m1的不帶電小環(huán)A套在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=的豎直桿上,其最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,一質(zhì)量為m2、帶電荷量為+q的小球B與A用一絕緣細(xì)線相連,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,恰好保持靜止,則當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度E存在最小值時(shí),E與水平方向的夾角θ為(  ) A.0° B.30° C.45° D.60° 解析:對(duì)A、B整體研究,受到豎直向下總的重力(m1+m2)g、電場(chǎng)力Eq、沿水平方向垂直

10、于桿的彈力FN和豎直向上的摩擦力,則由平衡條件可得Eqsinθ+μFN=(m1+m2)g,F(xiàn)N=Eqcosθ.解得Eq(sinθ+μcosθ)=(m1+m2)g,因?yàn)閟inθ+μcosθ=·sin(θ+φ),其中tanφ=μ,φ=30°,所以當(dāng)θ=60°時(shí),E最小,D正確. 答案:D 10. (多選)把a(bǔ)、b兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球分別用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線拴接,小球質(zhì)量均為m.先讓a球帶上+q的電荷量并懸掛于O點(diǎn),如圖所示.現(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(diǎn)(圖中未畫出),兩球接觸后由于靜電斥力分開,平衡時(shí)兩球相距l(xiāng).已知重力加速度為g,靜電力常量為k,帶電小球可視為點(diǎn)電荷.關(guān)于a球所受的靜

11、電力大小F及O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小E,下列正確的是(  ) A.F=mg B.F=mg C.E= D.E= 解析:對(duì)平衡時(shí)的a球受力分析如圖所示,由正交分解法可得FTsin60°=mg,F(xiàn)Tcos60°=F,聯(lián)立解得F=mg,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;兩小球接觸后電荷量會(huì)平分,則每個(gè)小球的電荷量都為+,由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可得Ea=Eb=k=,由平行四邊形定則可得E=2Eacos30°=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確. 答案:AD 11.[2019·泉州質(zhì)檢]如圖,光滑絕緣水平面上兩個(gè)相同的帶電小圓環(huán)A、B,電荷量均為q,質(zhì)量均為m,用一根光滑絕緣輕繩穿過兩個(gè)圓環(huán),并系于結(jié)點(diǎn)O.在O處施加一水平

12、恒力F使A、B一起加速運(yùn)動(dòng),輕繩恰好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的等邊三角形,則(  ) A.小環(huán)A的加速度大小為 B.小環(huán)A的加速度大小為 C.恒力F的大小為 D.恒力F的大小為 解析:設(shè)輕繩的拉力為FT,則對(duì)A:FT+FTcos60°=k;FTcos30°=maA,聯(lián)立解得:aA=,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;恒力F的大小為F=2FTcos30°=FT=,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤. 答案:B 12.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放置在質(zhì)量為M的光滑斜劈上,斜劈的傾角為θ=30°,斜劈固定在水平地面上,現(xiàn)在斜劈的底端C點(diǎn)豎直放置一絕緣桿,絕緣桿的頂端放置一帶電荷量為+Q的小球(可

13、視為質(zhì)點(diǎn)).已知斜劈的斜邊長(zhǎng)為L(zhǎng),絕緣桿的高度也為L(zhǎng),靜電力常量為k,現(xiàn)給滑塊一沿斜劈向下的初速度v,讓滑塊沿斜面下滑,若滑塊始終在斜面上運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是(  ) A.運(yùn)動(dòng)過程中滑塊所受庫侖力一直增大 B.滑塊受到的庫侖力最大值為 C.滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)速度最大 D.滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v 解析:滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中與小球的距離先減小后增大,故所受庫侖力先增大后減小,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面的中點(diǎn)時(shí)所受庫侖力最大,此時(shí)F庫==,故A錯(cuò)誤、B正確.當(dāng)滑塊所受重力沿斜面向下的分力等于庫侖力沿斜面向上的分力時(shí),滑塊的速度最大,滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)加速度方向沿斜面向下,所以滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)速度不是最大,C錯(cuò)誤;滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,根據(jù)對(duì)稱性,庫侖力對(duì)滑塊做的總功為零,由能量守恒可得mv2+mgL·sinθ=mv,故vC>v,D錯(cuò)誤. 答案:B 8

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