【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第2课时 电场的力的性质课时作业
一、单项选择题
1. (2014·东莞调研)如图1所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称,则下列说法中正确的是( )
图1
A.这两点电荷一定是等量异种电荷
B.这两点电荷一定是等量同种电荷
C.D、C两点的电场强度一定相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度小
【答案】A
【解析】由电场线分布的特点可知,产生电场的电荷一定是等量异种电荷,A正确,B不正确;D、C两点电场线的疏密程度不同,D、C两点的电场强度不同,C不正确;C点电场线较密,电场强度大,D不正确.
2.(2015·广州调研)如图2,真空中A、B两处各有一个正点电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是( )
图2
A.正电;在A、B之间 B.正电;在A的左侧
C.负电;在A、B之间 D.负电;在B的右侧
【答案】C
3.(2014·南京模拟)如图3,以O为圆心的圆周上有6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( )
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图3
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Oc
【答案】C
【解析】当等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,根据电荷产生的场强的特点可知,在O处产生的合场强是各自产生场强大小的2倍,可知每个点电荷在O处产生的场强大小均是,方向由a指向d.当a处点电荷移至c处时,根据数学知识可得在O处产生的合场强大小减半,方向沿Oe,A错误;同理,可判定B、D错误,C正确.
4.有一负电荷自电场中的A点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度图象如图4所示,则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的( )
图4
【答案】B
【解析】由题目中的vt图象可知,负电荷的加速度a和速度v均增加,故EB>EA,B点的电场线比A点的密,且电场力与v同向,E与v反向,应选B.
5.如图5所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在( )
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图5
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
【答案】D
【解析】由电场的叠加原理和对称性可知,+q、-q在O点的合场强方向沿OD方向,要使O点的合场强为零,放上的电荷+Q在O点的场强方向应与+q、-q在O点的合场强方向相反,所以D正确.
6.(2014·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6所示,由图可知( )
图6
A.两质点带异号电荷,且Q1>Q2
B.两质点带异号电荷,且Q1Q2
D.两质点带同号电荷,且Q1Q2,选项A正确.
二、双项选择题
7.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( )
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图7
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
【答案】AD
【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.
8.如图8所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点,则下列说法正确的是( )
图8
A.物体A受到地面的支持力先增大后减小
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.库仑力对物体A先做正功后做负功
【答案】AC
9.(2014·肇庆检测)如图9所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布,以下说法正确的是( )
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图9
A.a、b为异种电荷 B.a、b为同种电荷
C.A点场强大于B点场强 D.A点电势高于B点电势
【答案】AD
【解析】本题考查点电荷的电场线特点.电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无穷远或者负电荷,所以a应为正电荷,b为负电荷,故A选项正确.电场线越密集,场强越大,故C选项错误.沿电场线方向电势逐渐降低,故D选项正确.
10.如图10所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则( )
图10
A.A可能受2个力作用 B.A可能受3个力作用
C.A可能受4个力作用 D.A可能受5个力作用
【答案】AC
三、非选择题
11.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图11所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6),求:
图11
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过最低点时丝线的拉力.
【答案】(1) (2)mg
【解析】(1)小球静止在电场中的受力如图所示:
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显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan 37°=Eq
故E=.
(2)电场方向变成竖直向下后,小球开始做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.
小球由静止位置运动到最低点时,由动能定理得
(mg+qE)l(1-cos 37°)=mv2
由圆周运动知识,在最低点时,
F向=FT-(mg+qE)=m
联立以上各式,解得:FT=mg.
12.如图12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.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
图12
(1)水平向右的电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的,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.
【答案】(1) (2)0.3g (3)0.3mgL
【解析】(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力的作用,如图所示,则
FNsin 37°=qE ①
FNcos 37°=mg ②
由①、②可得E=.
(2)若电场强度减小为原来的,则
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E′=
mgsin 37°-qE′cos 37°=ma ③
可得a=0.3g.
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得
mgLsin 37°-qE′Lcos 37°=Ek-0 ④
可得Ek=0.3mgL.
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