1、1第 1 讲 电场力的性质课时作业 单独成册 方便使用基础题组一、单项选择题1(2018四川自贡诊断)两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是( )A如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力B如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零C如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库伦力仍是斥力D如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力解析：如果相互接触前两球的库仑力是引力，且两球带不等量的异种电荷，则相互
2、接触后的库仑力是斥力，A、B 错误如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则两球带同种电荷，则相互接触后带等量的同种电荷，相互间的库仑力仍是斥力，C 正确，D 错误答案：B2真空中有两个相同的带电金属小球(可看成点电荷)，带电荷量分别为 9Q、 Q，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为 F.现用绝缘手柄将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为( )A. F B. F259 925C. F D. F169 916解析：接触前 F ，接触后两金属小球带等量的同种电荷，各带4 Q 电荷量，相k9QQr2互作用力 F ，则 F F，C 正确k4Q4Qr2 169答案：C3.A、 B 是一条电场线上的
3、两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从 A 点沿电场线运动到 B 点，其 vt 图像如图所示则电场的电场线分布可能是( )解析：从 vt 图像可知，粒子从 A 运动到 B 做减速运动，且加速度越来越大，所以电场强度方向向左，且电场强度从左到右越来越大，D 正确2答案：D4.如图所示，质量为 m、带电荷量为 q 的小球 B 用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体 A 产生的电场中， A 可视为点电荷， B 为试探电荷当 B 静止时， A、 B 等高，细线与竖直方向的夹角为 .已知重力加速度为 g.则 A 在 B 处所产生的场强大小为( )A. B.mgtan q mgcot qC. D
4、.mgsin q mgcos q解析：对 B 受力分析，由平衡条件得 qE mgtan ，解得 A 在 B 处所产生的场强大小为，A 正确mgtan q答案：A5.(2018山西大同期中)如图所示，一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、 d 三个点， a 和 b、 b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q(q0)的固定点电荷已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为( k 为静电力常量)( )A k B k3qR2 10q9R2C k D kQ qR2 9Q q9R2解析：由 b 点处场强为
5、零知，圆盘在 b 点处产生的场强 E1与 q 在 b 点处产生的场强 E2大小相等，即 E1 E2 k .由对称性，圆盘在 d 点产生的场强 E3 k ， q 在 d 点产生的场强qR2 qR2E4 k ，方向与 E3相同，故 d 点的合场强 Ed E3 E4 k ，B 正确，A、C、D 错误选q9R2 10q9R2B.答案：B二、多项选择题6.(2018山西五校联考)两点电荷 Q1、 Q2产生的电场的电场线如图所示根据电场线的分布情况，下列判断正确的是( )A Q1的电荷量小于 Q2的电荷量B Q1的电荷量大于 Q2的电荷量C Q1、 Q2一定均为正电荷D无法判断 Q1、 Q2的正负解析：由
6、电场线的分布情况可知， Q1的电荷量小于 Q2的电荷量，A 项正确，B 项错误因3为电场线没有标出方向，不能断定电荷的正负，故 C 项错误，D 正确答案：AD7.一点电荷 Q 处于 x 轴上，坐标轴上有坐标分别为 x2.0 m 和x5.0 m 的 A、 B 两点已知放在 A、 B 两点的试探电荷受到的电场力方向都沿 x 轴的正方向，电场力的大小 F 和试探电荷所带电荷量大小 q 的关系图像如图中直线 a、 b 所示已知放在 A 点的试探电荷带正电，放在 B 点的试探电荷带负电，不计试探电荷间的相互作用下列说法正确的是( )A点电荷 Q 带正电B B 点的电场强度大小为 2.5 N/C，方向沿
7、x 轴负方向C A 点的电场强度大小为 2.5 N/C，方向沿 x 轴正方向D点电荷 Q 的位置坐标为 x2.6 m解析：由题图可得 B 点电场强度的大小 EB 2.5 N/C，因 B 点的试探电荷带负电，而电Fq场力指向 x 轴正方向，故 B 点场强方向沿 x 轴负方向，选项 B 正确；因 A 点的正试探电荷和 b 点的负试探电荷受到的电场力均指向 x 轴正方向，故点电荷 Q 应位于 A、 B 两点之间，带负电，选项 A 错误；设点电荷 Q 的坐标为 x，则EA k ， EB k ，由题图可得 EA40 N/C，解得 x2.6 m，选项 CQ x 2 m 2 Q 5 m x 2错误，D 正确
8、答案：BD8(2018河北衡水中学调研)在相距为 r 的 A、 B 两点分别放上点电荷 QA和 QB， C 为 AB的中点，如图所示现引入带正电的检验电荷 q，则下列说法正确的是( )A如果 q 在 C 点所受合力为零，则 QA和 QB一定是等量异种电荷B如果 q 在 AB 延长线离 B 较近的 D 点所受合力为零，则 QA和 QB一定是异种电荷，且电荷量大小 QAQBC如果 q 在 AC 段上的某一点所受合力为零，而在 BC 段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，且电荷量大小 QArB，所以电荷量大小kQAqr2A kQBqr2BQAQB，故 B 正确；如果 q 在 AC 段上的某
9、一点所受合力为零， QA、 QB一定是同种电荷根据 ， rArB，所以 QAQB，在 BC 段上移动时始终受到向右的力，则 QA一定是负电荷，kQAqr2A kQBqr2B故 C 正确；如果 q 沿 AB 的垂直平分线移动时受电场力方向始终不变，即沿水平方向，则QA和 QB一定是等量异种电荷，故 D 正确答案：BCD能力题组一、选择题9.(2018福建福州五校联考)如图甲、乙所示，两个带电荷量均为q 的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和圆环的圆心，环的粗细可忽略不计若图甲中环对圆心点电荷的34库仑力大小为 F，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( )A. F B. F32
10、12C. F D. F22 32解析：由题图甲中均匀带电半圆环对圆心点电荷的库仑力大小为 F，可以得出 圆环对圆心14点电荷的库仑力大小为 F.将题图乙中的均匀带电 圆环分成三个 圆环，关于圆心对称的22 34 14两个 圆环对圆心点电荷的库仑力的合力为零，因此题图乙中的 圆环对圆心点电荷的库仑14 34力大小为 F，C 正确22答案：C10.如图所示，内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上， O 为球心，一质量为 m、带电荷量为 q 的小滑块，静止于 P 点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中设滑块所受支持力为 N， OP 与水平方向的夹角为 .下列关系正确的是( )A qE B qE mg
11、tan mgtan C N D N mgtan mgtan 解析：小滑块受重力、电场力和支持力作用，小滑块处于平衡状态，根据力的合成与分解，5有 qE ， N .故正确答案为 A.mgtan mgsin 答案：A11.(2018湖北荆门调研)如图所示，在真空中的绝缘水平面上，两相距为 2L 的固定的同种点电荷 A、 B 带电荷量均为 Q， O 点为两电荷连线的中点， OP 为两电荷连线的中垂线，在中垂线上的 a点放有一带电荷量也为 Q 的可看成点电荷的小球，小球在大小为F (k 为静电力常量)的水平恒力作用下处于静止状态已知2kQ22L2力 F 和 OP 间夹角为 60， O、 a 间距离为
12、L，则小球所受的摩擦力大小是( )A0 B.kQ22L2C. D.2kQ22L2 6kQ22L2解析：由叠加原理可知带电小球在 a 处所受电场力的大小也为 F ，方向由 a 指向2kQ22L2P，由平衡条件可知小球所受的摩擦力大小应等于小球所受电场力与 F 的合力大小，则 D 正确答案：D12.(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球 A 通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球 B 固定在绝缘支架上， A 球处于平衡状态，如图所示现将 B 球稍向右移动，当 A 小球再次平衡(该过程A、 B 两球一直在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是( )A细线对带电小球 A
13、 的拉力变大B细线对细环的拉力保持不变C细环所受的摩擦力变大D粗糙杆对细环的支持力变大解析：以小球 A 为研究对象，分析受力情况如图所示，当 B 球稍向右移动时，库仑力 F 增大， F 增大时， T 变大，故 A 正确，B 错误以小球 A和细环整体为研究对象，受到总重力 G、杆对细环的支持力 N、摩擦力 f和库仑力 F.根据平衡条件得 N G， f F，库仑力 F 增大时，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大，故 C 正确，D 错误答案：AC二、非选择题613.如图所示，真空中 xOy 平面直角坐标系上的 ABC 三点构成等边三角形，边长L2.0 m若将电荷量均为 q2.010 6
14、C 的两点电荷分别固定在 A、 B 点，已知静电力常量 k9.010 9 Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小(2)C 点的电场强度的大小和方向解析：(1)根据库仑定律， A、 B 两点电荷间的库仑力大小为 F k q2L2代入数据得 F9.010 3 N(2)A、 B 两点电荷在 C 点产生的电场强度大小相等，均为 E1 k qL2A、 B 两点电荷形成的电场在 C 点的合电场强度大小为 E2 E1cos 30由式并代入数据得E7.810 3 N/C电场强度 E 的方向沿 y 轴正向答案：(1)9.010 3 N (2)7.810 3 N/C 方向沿 y 轴正方向14.(2018山
15、西晋中名校联考)如图所示，长 L0.12 m 的绝缘轻杆上端固定在 O 点，质量 m0.6 kg、电荷量 q0.5 C 的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数 0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑， g 取 10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度大小；(2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从 O 点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小解析：(1)当杆竖直固定放置时， N Eq， mg f， f N ，解得 E 16 N/C.mg q(2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹力为零，则有 Eqcos mgsin ，所以 tan ， 53.设小球的加速度为 a，则 mgcos 53 Eqsin 53Eqmg 43 ma，解得 a m/s2.由 v22 aL 解得小球离开杆时的速度大小为 v2 m/s.503答案：(1)16 N/C (2)2 m/s
