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1、课时规范练23电场力的性质基础对点练1.(电场线)关于电场线,下列说法正确的是()A.电场线上每一点的切线方向表示电荷通过时的运动方向B.沿电场线方向,电场强度逐渐减小C.电场线越密的地方,电荷所受的静电力一定越大D.只受静电力作用的点电荷,在电场中可能做匀速圆周运动,这时的运动轨迹与电场线处处垂直2.(库仑定律)(2021河北唐山迁西一中高三月考)有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F,那么()A.F=kQ2(5r)2B.FkQ2(5r)2C.F,则造成、不相等的原因是()A.m1m2C.q1q27.(多选)(静电感应)如图
2、所示,A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是()A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,再把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合素养综合练8.(2021河北保定二模)规定无穷远处电势为0,电荷量为q的电荷在距离其r的位置处电势为=kqr,正电荷周围的电势均大于0,负电荷周围的电势均小于0。如图所示,
3、直线上三个位置A、B、C,AB=x,BC=2x,在C位置放一电荷量为+Q的点电荷,在B位置放另一个电荷量为q1的点电荷,如果A处的电势为零,则下列说法正确的是()A.q1=Q3B.q1=-Q3C.A处的电场强度也为零D.A处的电场强度大小为4kQ9x29.(多选)(2021重庆实验中学期末)如图所示,三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,在三角形的正中心P放置电荷量为-q(q0)的试探电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A。将BC棒取走,试探电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场的电场强度大小为E1,BC棒在P处激发的电场的电场强度大小为E2,则()A
4、.AB棒带负电,所带电荷量绝对值小于BC棒B.AB棒带正电,所带电荷量绝对值小于BC棒C.E1=F1q,E2=F1-F2qD.E1=F2q,E2=F1+F2q10.(多选)(2021浙江高三三模)用细绳系一个质量为m、带正电的小球B,另一个也带正电的小球A固定在光滑绝缘的竖直墙上,A、B两球离地面的高度均为h。小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动,如图所示,现将细绳剪断并同时释放A球,则()A.小球B在剪断细绳后做平抛运动B.小球B在细绳剪断瞬间加速度大于gC.小球B落地的时间大于2hgD.小球B落地的速度大于2gh11.(2021广东深圳高三一模)在光滑绝缘水平面上,两个带正电的小球A
5、、B用绝缘轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长,小球A固定,小球B从M点由静止释放,经过O点所受合力为零,向右最远到达N点(O、N两点在图中未标出)。则()A.小球B运动过程中,弹簧与两小球组成的系统机械能保持不变B.B球到达N点时速度为零,加速度也为零C.M、N两点一定关于O点对称D.从O到N的过程中,库仑力对小球B做功的功率逐渐减小12.(2021浙江台州高三二模)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为d的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电,整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球处于静止状态,则()A.c球电荷量为3qB.匀强电
6、场的电场强度大小为3kqd2C.匀强电场的电场强度大小为3kq3d2D.匀强电场的电场强度方向由ab连线的中点指向c参考答案课时规范练23电场力的性质1.D解析 电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,与正电荷受力方向相同,不是运动方向,故A错误;电场线疏的地方电场强度小,沿电场线方向不一定越疏,故B错误;电场线密的地方电场强度大,根据F=Eq可知电荷所受的电场力还与电荷量有关,所以电场力不一定越大,故C错误;在点电荷形成的电场中,异种电荷可能做匀速圆周运动,速度方向与电场力方向始终垂直,这时的运动轨迹与电场线处处垂直,故D正确。2.B解析 异种电荷相互吸引,则电荷间的距离小于5r,由
7、库仑定律可知FkQ2(5r)2,故选B。3.C解析 该电场与等量异种点电荷形成的电场类似,由点电荷的电场强度特点及电场强度叠加原理可知,两个带电金属球一定带异种电荷,A错误;a、a两点的电场强度大小相等,方向不同,b、b两点的电场强度相同,B错误,C正确;若左侧的金属球带负电,电场强度方向指向左侧,则将一带电荷量为q的负电荷从a移动到a,静电力做正功,反之静电力做负功,D错误。4.D解析 根据图像可知,P点电场强度方向与Q点电场强度方向不同,所以P、Q两点的电场强度不相同,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;把同一试探电荷放在N点,因M点的电场
8、强度大于N点的电场强度,根据E=Fq,那么试探电荷在M点所受静电力大于在N点所受的静电力,故C错误;依据点电荷的电场强度公式E=kQr2及叠加原理,两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=2kqr2+kqr2=3kqr2,故D正确。5.C解析 点电荷C恰好静止不动,受力平衡,根据库仑定律kQ1Qr12=kQ2Qr22,解得电荷量之比Q1Q2=r12r22,选项A、B错误;对A、B,它们间的库仑引力提供向心力,m12r1=m22r2,解得质量之比m1m2=r2r1,选项C正确,D错误。6.A解析 对两带电小球分别进行受力分析如图所示,根据平衡条件有tan =Fm1g,tan =Fm2g,两者之间库
9、仑力F大小相等,因,所以m1m2,故A正确,B错误;电荷量q1、q2无论哪个大,两者之间库仑力F大小都相等,故C、D错误。7.AB解析 虽然A、B起初都不带电,但带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端积累了正电荷,其下部的金属箔片因为接触带电,也分别带上了与A、B相同的电荷,所以金属箔片都张开,A正确;带正电的小球C只要一直在A、B附近,A、B上的电荷就因受C的作用力而使A、B带等量的异种感应电荷,把A、B分开,因A、B已经绝缘,此时即使再移走C,A、B所带电荷量也不变,金属箔片仍张开,B正确;但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上
10、中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C错误;先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,D错误。8.B解析 电荷量为+Q的点电荷在A点的电势为1=kQ3x,电荷量为q1的点电荷在A点的电势为2=kq1x,因为1+2=0,则q1=-Q3,A错误,B正确;电荷量为+Q的点电荷在A点处产生的电场的电场强度为E1=kQ(3x)2,电荷量为q1的点电荷在A点处产生的电场的电场强度为E2=kq1x2=-kQ3x2,则A处的电场强度E=E1+E2=-2kQ9x2,C、D错误。9.AD解析 负试探电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A
11、,说明P点电场强度由A指向P,三个棒的合电场强度大小为E3=F1q;将BC棒取走,试探电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P,说明此时P点电场强度由P指向A,则BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P,带负电;同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大,夹角为120,且合电场强度由P指向A,E1=F2q,由上分析可知AB棒和AC棒带负电,根据电场强度的合成可知E1=E1=F2q,BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒,E2-E1=E3,解得E2=F1+F2q,A、D正确。10.BD解析 将细绳剪断瞬间,小球B受到球的重力和库仑力的共同作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,因此小
12、球B不可能做平抛运动,且加速度大于g,球落地的时间小于2hg,落地的速度大于2gh,故A、C错误,B、D正确。11.D解析 球B运动过程中,有库仑力做功,故弹簧与两小球组成的系统机械能不守恒,A错误;在O点时,F库=F弹,过O点以后,F库不断减小,F弹不断增大,故在N点,B球受力不平衡,加速度不为零,B错误;由于F弹=kx,F库=kq1q2r2,F弹与位移成正比,F库与位移的二次方成反比,故M、N两点一定不关于O点对称,C错误;O到N的过程中,由P=Fv可知,v不断减小,F库不断减小,故功率也逐渐减小,D正确。12.B解析 设小球c所带电荷量为Q,以a球为研究对象,根据平衡条件可得kq2d2=kQqd2cos 60,解得Q=2q,故A错误;由库仑定律可得,小球a对小球c的库仑力大小为F=kQqd2,小球b对小球c的库仑力大小为F=kQqd2,这两个力的合力大小为2Fcos 30,设水平匀强电场的电场强度为E,由平衡条件可得QE=2Fcos 30,解得E=3kqd2,C错误,B正确;根据平衡条件可知c所受匀强电场的静电力的方向由ab连线的中点指向c,由于c带负电,所以匀强电场的电场强度方向由c指向ab的中点,故D错误。 6