【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 ‎1.(电场力做功与电势能)(2017·四川绵阳月考)在一个匀强电场中有a、b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电荷量为q的正电荷由a点移到b点时,克服电场力做功为W,下列说法正确的是(　　)‎ A.该电荷在a点电势能较b点大 B.a点电势比b点电势低 C.a、b两点电势差大小一定为U=Ed D.a、b两点电势差Uab=‎ 答案B 解析正电荷由a点移到b点时,电场力对电荷做负功W,电势能增加,该电荷在a点电势能较b点小,选项A错误;a点电势比b点电势低,故B正确;当a、b两点在同一电场线上时,U=Ed,本题a、b是否在同一电场线上不确定,则U大小不一定等于Ed,故C错误;电荷从a移动到b,克服电场力做功W,根据电势差的定义Uab=,选项D错误。‎ ‎2.‎ ‎(公式U=Ed的拓展应用)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为零,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.200 V/m B.200 V/m C.100 V/m D.100 V/m 答案A 解析 匀强电场的电场线与等势面都是平行、等间距排列的,且电场线与等势面处处垂直,沿着电场线方向电势均匀降低,取OA中点C,则C点电势为3 V,连接BC即为电场中的一条等势线,作等势线的垂线,即电场的电场线,E==200 V/m。‎ ‎3.(等势面)关于静电场的等势面,下列说法正确的是(　　)‎ A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 答案B 解析电场中电势相同的点组成的面叫等势面,电场线与等势面垂直,且电势相同的点电场强度不一定相同;电场强度相同的点电势也不一定相同;电场中某处电势只能是一个值,如果两等势面相交,就有两个值,故选项A、C错误,B正确。负电荷从电势高处移向电势低处电场力做负功,所以选项D错误。〚导学号06400328〛‎ ‎4.(电场力做功)(2017·广东广州质检)下图为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C的正电荷从A经B、C到达D点。从A到D,电场力对电荷做的功为(　　)‎ A.4.8×10-8 J B.-4.8×10-8 J C.8.0×10-8 J D.-8.0×10-8J 答案B 解析电场力做功与路径无关,WAD=qUAD=q(φA-φD)=-4.8×10-8 J,B正确。‎ ‎5.‎ ‎(等势面及运动轨迹问题)如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹。粒子在A点的加速度为aA、动能为EkA、电势能为EpA,在B点的加速度为aB、动能为EkB、电势能为EpB。则下列结论正确的是(　　)‎ A.aA>aB,EkA>EkB B.aAEpB C.aAaB,EkAφb B.Ea>Eb C.EaWb 答案BD 解析电场线为直线,带负电的粒子仅在电场力的作用下由静止释放,那么一定沿着电场力的方向运动,故电场强度的方向向左,b点的电势高,选项A错误;由v-t图象的斜率表示粒子运动的加速度,可知粒子运动的加速度越来越小,故b点的电场强度小,Ea>Eb,选项B正确,C错误;电场力做正功,电势能减小,选项D正确。‎ ‎8.‎ ‎(静电场中的图象)(2017·安徽黄山期中)某静电场中有一条电场线与x轴重合,纵轴φ表示该条电场线上对应各点的电势φ随x的变化规律,如图所示。x轴上坐标为x1=-x0点的电势和电场强度大小分别为φ1和E1,坐标x2=x0点的电势和电场强度大小分别为φ2和E2,下列有关判断正确的是(　　)‎ A.φ1>φ2,E1>E2 B.φ1<φ2,E1>E2‎ C.φ1>φ2,E1E2,B正确,D错。‎ 能力提升组 ‎9.‎ ‎(2017·四川雅安中学月考)由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。若小球所带电荷量不变,与移动前相比(　　)‎ A.P、Q之间的距离增大 B.杆BO对Q的弹力减小 C.杆AO对P的摩擦力增大 D.杆AO对P的弹力减小 答案C 解析 隔离Q小球,受力分析如图所示。将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡,库仑力的方向总是沿两电荷的连线方向,如右侧斜线所示。由平衡条件知,BO杆对小球Q的弹力变大,两小球之间的库仑力变大,由库仑定律F=k知,两小球P、Q的距离变小,选项A、B错误;再整体受力分析,可得AO杆对小球P的摩擦力变大,AO杆对小球P的弹力不变,选项C正确,D错误。‎ ‎10.‎ ‎(多选)(2017·安徽六校教育研究会月考)如图所示,已知带电小球A、B的电荷量分别为Q1、Q2,都用长为L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处,静止时A、B相距为d。为使重新平衡时A、B间距离减为,可采用以下哪些方法(　　)‎ A.将小球B的质量增加到原来的4倍 B.将小球B的质量增加到原来的8倍 C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍 答案BD 解析 如图所示,B受重力、绳子的拉力及库仑力;将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反;由几何关系可知,,而库仑力F=,即,mgd3=kq1q2L,d=。要使d变为,可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立,故B正确;或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时小球B的质量增加到原来的2倍,也可保证等式成立,故D正确。〚导学号06400326〛‎ ‎11.‎ ‎(2017·河南六市第一次联考)库仑定律是电学中被发现的第一个定量规律,它的发现受到万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力。现有一质量分布均匀的星球带有大量负电荷且电荷也均匀分布,将一个带电微粒在离该星球表面一定高度处无初速度释放,发现微粒恰好能静止。若给微粒一个如图所示的初速度,不计阻力作用,则下列说法正确的是(　　)‎ A.微粒将做圆周运动 B.微粒将做平抛运动 C.微粒将做匀速直线运动 D.微粒将做匀变速直线运动 答案C 解析微粒处于悬浮状态,受力平衡,说明库仑力和万有引力大小相等、方向相反,由于库仑力与万有引力的大小都是与距离的二次方成反比,所以改变微粒的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响,微粒将做匀速直线运动,C正确,A、B、D错误。‎ ‎12.‎ ‎(2017·河北邯郸三校期中联考)A、B是一条电场线上的两个点,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v-t图象如图所示。则该电场的电场线分布可能是下列选项中的(　　)‎ 答案D 解析根据v-t图象,带电粒子的加速度逐渐增大,速度逐渐减小,故带正电的粒子应该逆着电场线且向着电场线密的方向运动,选项D正确。‎ ‎13.(2017·浙江统练)用等长的轻质细线把两个质量相等的带电小球a、b悬挂起来,a球带电荷量为-3q,b球带电荷量为+q,整个装置处在水平向右的匀强电场中,最后达到平衡时的状态可能是(　　)‎ 答案D 解析对a、b整体受力分析,整体受到竖直向下的重力2mg和水平向左的电场力2qE,可知上面细线的拉力方向为斜向右上方,设上面细线与竖直方向的夹角为α,则tan α=;同理,对b受力分析,下面细线的拉力方向为斜向左上方,设下面细线与竖直方向的夹角为β,则tan β=,所以α=β,b球位于虚线上。故D项正确。‎ ‎14.‎ ‎(2017·湖北十堰月考)如图所示,A、B两小球带等量同种电荷,A固定在竖直放置的L=10 cm 长的绝缘支杆上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为θ=30°,B的质量为m=10g。求:‎ ‎(1)B球对斜面的压力大小;‎ ‎(2)B球带的电荷量大小(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)。‎ 答案(1)0.2 N　(2)×10-6 C 解析 ‎(1)令B球对斜面的支持力为FN,带的电荷量为Q,A、B相距r。对B球受力分析如图所示,则有FNcos θ=mg,解得FN=0.2 N,由牛顿第三定律可得B球对斜面的压力为FN'=0.2 N。‎ ‎(2)由库仑定律和平衡条件得:F==mgtan θ,L=rtan θ,代入数据得Q=×10-6 C。〚导学号06400327〛‎