《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)19 電場力的性質(zhì)(含解析)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)19 電場力的性質(zhì)(含解析)新人教版(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時集訓(xùn)(十九) 電場力的性質(zhì)
(建議用時:40分鐘)
[基礎(chǔ)對點練]
題組一:靜電現(xiàn)象、電荷守恒定律
1.將兩只充氣氣球在頭發(fā)上摩擦后放在絕緣水平桌面上,關(guān)于兩只氣球之間的靜電相互作用,下列說法正確的是( )
A.氣球帶同種電荷相互吸引
B.氣體帶同種電荷相互排斥
C.氣體帶異種電荷相互吸引
D.氣球帶異種電荷相互排斥
B [兩氣球與頭發(fā)摩擦,兩只氣球因為摩擦起電而帶了同種電荷,同種電荷相互排斥,故選項B正確。]
2.利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵。如圖是靜電除塵裝置的示意圖,煙氣從管口M進入,從管口N排出,當A、B兩端接上高壓后,在電場作用下管道內(nèi)的空氣
2、分子被電離為電子和正離子,而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上,從而達到減少排放煙氣中粉塵的目的。根據(jù)上述原理,下面做法正確的是( )
A.A端接高壓正極,B端接高壓負極
B.A端接高壓負極,B端接高壓正極
C.A端、B端都接高壓正極
D.A端、B端都接高壓負極
B [管內(nèi)接通靜電高壓時,管內(nèi)存在強電場,它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽離子。負離子在電場力的作用下,向正極移動時,碰到煙塵微粒使它帶負電。所以金屬管B端應(yīng)接高壓電源的正極,A端接負極。故B正確,A、C、D錯誤。]
題組二:點電荷及庫侖定律
3.(2019·大連模擬)如圖所示,將帶正電的金屬球A移至絕緣導(dǎo)體BC附
3、近,導(dǎo)體BC達到靜電平衡后,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體B端帶負電,C端帶正電且B端電勢比C端電勢低
B.用手摸一下導(dǎo)體B端可使導(dǎo)體帶上正電
C.導(dǎo)體C端電勢比金屬球A電勢高
D.導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)電荷的電場強度大小沿BC方向逐漸減小
D [導(dǎo)體BC發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象,當導(dǎo)體BC達到靜電平衡后,導(dǎo)體是等勢體,兩端的電勢相等,導(dǎo)體B端帶負電,C端帶正電,故A錯誤;用手摸一下導(dǎo)體B端可使導(dǎo)體帶負電荷,因為BC的電勢高于大地,當用手觸摸時大地上的負電荷會在電場力的作用下向BC運動,中和正電荷,使導(dǎo)體帶負電荷,故B錯誤;電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷或無窮遠,而沿電場線方向電勢不斷降低,故
4、導(dǎo)體C端電勢比金屬球A電勢低,故C錯誤;導(dǎo)體BC發(fā)生了靜電感應(yīng)現(xiàn)象,當導(dǎo)體BC達到靜電平衡后,內(nèi)部場強處處為零,感應(yīng)電荷的電場強度與A電荷的電場強度大小相等方向相反,由點電荷的電場強度公式E=可知,場強沿BC方向逐漸減小,故D正確。]
4.(2019·衡水模擬)固定在M、N兩點的兩個完全相同的帶正電實心銅質(zhì)小球球心間距為L,半徑為r,質(zhì)量為m,電荷量為q,已知L=3r,靜電力常量為k,萬有引力常量為G,下列說法正確的是( )
A.兩小球均可視為質(zhì)點且二者間的萬有引力可直接通過萬有引力定律求解
B.兩小球均可視為點電荷且二者間的電場力可直接通過庫侖定律求解
C.二者間的萬有引力大小為G
5、,二者間的電場力大小為k
D.二者間的萬有引力大小為G,二者間的電場力小于k
D [兩小球間距并不是遠大于小球的半徑,故小球不能視為質(zhì)點,兩實心銅質(zhì)小球質(zhì)量分布均勻,兩者之間的萬有引力可以通過萬有引力定律求解,大小為G,選項A錯誤;兩小球不能視為點電荷,且同種電荷相互排斥,兩小球相互遠離的一側(cè)電荷分布密集,故兩者間的電場力小于k,則選項B、C錯誤,D正確。]
5.(2019·江川模擬)兩個半徑為r的相同的金屬球分別帶有q1、q2的異種電荷,已知q1=3q2,兩球心相距為10r,其相互作用力為F1?,F(xiàn)將兩球接觸后分開,再放回原來的位置,這時兩球間的相互作用力為F2,則( )
A.F2=
6、F1 B.F2=F1
C.F2>F1 D.F2=·;根據(jù)題意兩球接觸后分開,兩球帶同種電荷,兩球表面所帶電荷的“等效中心”位置之間的距離必大于10r,而兩球接觸后平分電量,則兩球的電荷量q′==q2,則作用力F2=<=·<,故A、B、C錯誤,D正確。]
6.(2019·青島質(zhì)檢)如圖所示,絕緣光滑圓環(huán)豎直放置,a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球,已知小球c位于圓環(huán)最高點,ac連線與豎直方向成60°
7、角,bc連線與豎直方向成30°角,三個小球均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷
B.a(chǎn)、b小球帶異種電荷,b、c小球帶同種電荷
C.a(chǎn)、b小球電荷量之比為
D.a(chǎn)、b小球電荷量之比
D [對c小球受力分析可得,a、b小球必須帶同種電荷c小球才能平衡,對b小球受力分析可得,b、c小球帶異種電荷b小球才能平衡,故A、B兩項錯誤。對c小球受力分析,將力正交分解后可得:k·sin 60°=k·sin 30°,又rac∶rbc=1∶,解得:qa∶qb=∶9。故C項錯誤,D項正確。]
題組三:電場強度 電場線
7.一負試探電荷的電荷量為q=2×10-10
8、C,放在正點電荷(電荷量為Q=3×10-5 C)形成的電場中P點,受到的電場力方向向東,己知P點與正點電荷間的距離為r=3×10-3 m,靜電力常量為9×109 N·m2/C2,則P點的場強為( )
A.2×105 N/C,方向向西 B.2×105 N/C,方向向東
C.3×1010 N/C,方向向西 D.3×1010 N/C,方向向東
C [由電場強度的定義式有E=,其中F=,聯(lián)立得E=3×1010 N/C,電場強度的方向與正電荷所受電場力的方向相同,與負電荷所受電場力的方向相反,所以場強方向向西,C項正確。]
8.如圖所示,P是固定的點電荷,虛線是以P為圓心的兩個圓。帶電粒子Q在
9、P的電場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個點。若Q僅受P的電場力作用,其在a、b、c點的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc,則( )
A.a(chǎn)a>ab>ac,va>vc>vb
B.a(chǎn)a>ab>ac,vb>vc>va
C.a(chǎn)b>ac>aa,vb>vc>va
D.a(chǎn)b>ac>aa,va>vc>vb
C [由點電荷電場強度公式E=k可知,離場源點電荷P越近,電場強度越大,Q受到的電場力越大,由牛頓第二定律可知,加速度越大,由此可知,ab>ac>aa,A、B選項錯誤;由力與運動的關(guān)系可知,Q受到的庫侖力指向運動軌跡凹的一側(cè),因此Q與
10、P帶異種電荷,Q從c到b的過程中,電場力做正功,動能增加,從b到a的過程中電場力做負功,動能減少,因此Q在b點的速度最大,由于c、b兩點的電勢差的絕對值小于a、b兩點的電勢差的絕對值,因此Q從c到b的過程中,動能的增加量小于從b到a的過程中動能的減少量,Q在c點的動能大于在a點的動能,即有vb>vc>va,C選項正確,D選項錯誤。]
9.一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中,如圖所示,絲線與豎直方向成37°角,求(重力加速度g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)小球帶何種電荷?
(2)勻強電場的電場強度的大小。
解析:(
11、1)由平衡條件可判斷小球一定受向右的電
場力,即電場力與電場線方向相同,故小球帶正電。
(2)小球靜止在電場中的受力如圖所示,由平衡條件有
mgtan 37°=qE,故E=。
答案:(1)帶正電 (2)
[考點綜合練]
10.(2019·昭通模擬)兩根絕緣細線分別系住a、b兩個帶電小球,并懸掛在O點,當兩個小球靜止時,它們處在同一水平面上,兩細線與豎直方向間夾角分別為α、β,α<β,如圖所示?,F(xiàn)將兩細線同時剪斷,則( )
A.兩球都做勻變速運動
B.兩球下落時間ta>tb
C.落地時兩球水平位移相同
D.a(chǎn)球落地時的速度小于b球落地時的速度
D [設(shè)兩球
12、之間的庫侖力大小為F,當兩小球靜止時,則有F=magtan α=mbgtan β,因為α<β,所以有ma>mb。將兩細線同時剪斷后,兩球在豎直方向都做自由落體運動,下落時間相同,故B錯誤。在水平方向上,庫侖力逐漸變小,兩球在庫侖力作用下做變加速直線運動,故A錯誤。由a=可知,加速度aa
13、列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b、c三球質(zhì)量一定相等
B.a(chǎn)、b兩球所帶電荷量一定相等
C.細線Oa、Ob所受拉力大小相等
D.a(chǎn).b、c三球所受靜電力大小一定相等
BC [由于Oc沿豎直方向,而c受重力及繩拉力也在豎直方向,所以a對c的庫侖力與b對c的庫侖力一定等大,即qa=qb,選項B正確;對a、b受力分析可得:因為ab連線處于水平,則ma=mb,但與c的質(zhì)量關(guān)系不能確定,選項A錯誤;因c對a、b的庫侖力大小相等,由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等,C正確;而c的電荷量與a、b電荷量不一定相等,所以a、b、c三球所受庫侖力大小不一定相等,故D錯誤,故選B、C。]
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14、.如圖所示,光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定,桿上套有一帶正電小球,質(zhì)量為m,帶電荷量為q,為使小球靜止在桿上,可加一勻強電場,所加電場的電場強度滿足什么條件時,小球可在桿上保持靜止( )
A.垂直于桿斜向上,電場強度大小為
B.豎直向上,電場強度大小為
C.垂直于桿斜向上,電場強度大小為
D.水平向右,電場強度大小為
B [若所加電場的電場強度垂直于桿斜向上,對小球受力分析可知,其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場力和垂直于桿方向的支持力,在這三個力的作用下,小球沿桿方向上不可能平衡,選項A、C錯誤;若所加電場的電場強度豎直向上,對小球受力分析可知,當E=時,電場力與重力等大反向,小球可在桿上保持靜止,選項B正確;若所加電場的電場強度水平向右,對小球受力分析可知,其共受到三個力的作用,假設(shè)小球此時能夠靜止,則根據(jù)平衡條件可得Eq=mgtan θ,所以E=,選項D錯誤。]
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