【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.(2019·湖南益阳校级月考)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为1×104 N/C.已知一半径为‎1 mm的雨滴在此电场中保持静止,取重力加速度大小为‎10 m/s2,水的密度为1.0×‎103 kg/m3.该雨滴携带的电荷量约为(　B　)‎ A.2×10‎-9 C B.4×10‎‎-9 C C.6×10‎-9 C D.8×10‎‎-9 C 解析:带电雨滴在静电力和重力作用下保持静止,根据平衡条件,静电力和重力等大反向,即Eq=mg,则q=== C≈4×10‎-9 C,故B正确.‎ ‎2.(2019·河北邢台校级月考)有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平向右的匀强电场中,当两小球都受力平衡时其可能位置是(　A　)‎ 解析:以两小球为研究对象,共受到两个竖直向下的重力、两个水平方向的静电力和细线的拉力而平衡,由于两个水平方向的静电力刚好平衡,所以拉力一定与两重力平衡,方向竖直向上,即上段细线处于竖直方向上,只有选项A正确.‎ ‎3.(2019·辽宁大连校级模拟)如图所示,三个点电荷q1,q2,q3固定在同一直线上,q2与q3间距离为2r,q1与q2间距离为r,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为(　A　)‎ A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36‎ C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6‎ 解析:分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能是同种电荷,故B,D错误.若选q2为研究对象,由库仑定律得k=k,有q3=4q1,故A正确,C错误.‎ ‎4.(多选)如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a,b,c,d,空间有与x轴正方向相同的匀强电场,同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷.如果把一个电荷量为-q的试探电荷放在c点恰好平衡,则(　AD　)‎ A.匀强电场的电场强度大小为 B.a点的实际电场强度大小为 C.b点的实际电场强度大小为 D.d点的实际电场强度大小为 解析:空间存在匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的电场强度都是这两个电场在该处的合场强.由电荷量为-q的试探电荷在c点处于平衡状态可得k=qE,解得匀强电场的电场强度为E=,故A正确;由于正点电荷形成的电场的电场强度方向从圆心沿半径方向向外,故在a点,点电荷的电场强度方向沿x轴正方向;在d点,点电荷的电场强度方向沿y轴正方向.从而可知,a点的实际电场强度为两个等大、同方向电场强度的合成,Ea=,故B错误;b,d两点的实际电场强度为两个等大、互相垂直的电场强度的合成,即Eb=Ed=,故C错误,D 正确.‎ ‎5.(2018·河南洛阳期末)(多选)如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a,b是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受静电力作用,根据此图可以作出的判断是(　BCD　)‎ A.带电粒子所带电性 B.带电粒子在a,b两点的受力方向 C.带电粒子在a,b两点的加速度何处大 D.带电粒子在a,b两点的加速度方向 解析:根据合外力指向带电粒子运动轨迹的凹侧,可以确定带电粒子受静电力的方向,从而确定加速度的方向,B,D正确;电场线越密集的地方电场强度越大,带电粒子受到的静电力越大,加速度越大,C正确;由于不知道电场线的方向,只知道带电粒子受力方向,没法确定带电粒子的电性,A错误.‎ ‎6.(2019·江苏如皋月考)(多选)如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a,b,c是轨迹上的三个点,则(　AC　)‎ A.粒子一定带正电 B.粒子一定是从a点运动到b点 C.粒子在c点加速度一定大于在b点加速度 D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度 解析:做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的凹侧,由此可知,带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A正确;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,粒子在c点所受的力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确;若粒子从c运动到a,静电力与速度成锐角,则粒子做加速运动;若粒子从a运动到c,静电力与速度成钝角,则粒子做减速运动,故在c点的速度一定小于在a点的速度,D 错误.‎ ‎7.(2019·湖南张家界模拟)如图,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l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.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场的电场强度的大小为(　B　)‎ A. B.‎ C. D.‎ 解析:设c电荷带电荷量为Q,以c电荷为研究对象受力分析,根据平衡条件得a,b对c的合力与匀强电场对c的力等大反向,有 2××cos 30°=E·Q,所以匀强电场的电场强度的大小为,故B正确.‎ ‎8.(2019·吉林校级月考)如图所示,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.‎ 解析:物体受力情况如图所示,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则沿斜面方向上 Ff+mgsin θ=qEcos θ 垂直斜面方向上 mgcos θ+qEsin θ=FN 其中Ff=μFN 解得μ= .‎ 答案:‎ ‎9.(2019·山东滕州校级月考)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m、带电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.求固定于圆心处的点电荷在B点处的电场强度 大小.‎ 解析:由A到B,由动能定理得 mgr=mv2-0‎ 在B点,对小球受力分析,由牛顿第二定律有 qE-mg=m 联立以上两式解得E=.‎ 答案:‎ ‎10.(2019·河北邯郸联考)A,B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在静电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(　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.‎ ‎11.(多选)如图所示,把A,B两个相同的导电小球分别用长为‎0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定.两球接触后分开,平衡时距离为‎0.12 m.已测得每个小球质量是8.0×10‎‎-4 kg ‎,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取‎10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则(　ACD　)‎ A.两球所带电荷量相等 B.A球所受的静电力为1.0×10-2 N C.B球所带的电荷量为4×10‎‎-8 C D.A,B两球连线中点处的电场强度为0‎ 解析:根据电荷量均分原理知,两小球带电荷量相同,A选项正确;两小球接触后再分开后的位置如图所示,已知绳长l=‎0.10 m,两球间距离r=‎0.12 m,根据几何知识可得,sin θ==0.6,θ=37°.对A进行受力分析如图所示,将A受到的库仑力和重力合成后合力沿OAA的延长线,可得Fq=mgtan θ=6×10-3 N,B选项错误;根据库仑定律Fq=,可得q=,其中r=‎0.12 m,代入数据得q=4×10‎-8 C,C选项正确;A,B带的电荷量相等且同种性质,所以连线中点处电场强度为零,D选项 正确.‎ ‎12.(2018·四川德阳期末)体积相同、带同种电荷的两个小球A,B,质量分别为m1,m2.将A,B用绝缘细绳悬挂在同一水平天花板上,因静电力作用而使A,B两球分离,且静止在同一水平面上,L1,L2分别与竖直方向成30°,45°角,如图所示,则下列说法正确的是(　A　)‎ A.两球质量的比值=‎ B.两球质量的比值=‎ C.若将L1和L2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=1‎ D.若将L1和L2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=‎ 解析:小球静止时,m1gtan 30°=m2gtan 45°=F库,得两球质量的比值=,选项A正确,B错误;将两绳同时剪断,两球的合力分别为FA==‎2F库,FB==F库 ‎,由牛顿第二定律,剪断瞬间两球加速度大小的比值=,选项C,D错误.‎ ‎13.(2019·江苏徐州模拟)如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷.将A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中带电荷量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g.求:‎ ‎(1)A球刚释放时的加速度大小;‎ ‎(2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离.‎ 解析:(1)由牛顿第二定律可知 mgsin α-F=ma 根据库仑定律有F=k 又知r=‎ 得a=gsin α-.‎ ‎(2)当A球受到合力为零,即加速度为零时,动能最大.‎ 设此时A球与B点间的距离为d,则mgsin α=‎ 解得d=.‎ 答案:(1)gsin α-　(2)‎ ‎14.一根长为L的线吊着一质量为m的带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:‎ ‎(1)匀强电场的电场强度的大小;‎ ‎(2)小球经过最低点时线的拉力.‎ 解析:(1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和静电力,‎ 由平衡条件得 mgtan 37°=qE 解得E=.‎ ‎(2)电场方向变成向下后,重力和静电力都向下,‎ 两个力做功,小球开始摆动做圆周运动 由动能定理 mv2=(mg+qE)L(1-cos 37°)‎ 在最低点时绳子的拉力、重力和静电力的合力提供向心力,FT-(mg+qE)=m 解得FT=(mg+qE)+m=mg.‎ 答案:(1)　(2)mg