物理一轮夯基提能作业本：第15讲 电场的力的性质+Word版含解析 (1).docx
高考物理小题必练15电场力的性质
小题必练15：电场力的性质（1）电荷守恒、静电现象及解释；（2)点电荷、库仑定律；(3)电场强度、电场线、电场强度的叠加。
例1．(2019∙全国I卷∙15）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷【答案】D【解析】对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，A、B错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q 对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷,D正确，C 错误。
【点睛】本题考查库仑力的性质以及对基本知识的理解能力。
涉及库仑力的平衡问题与纯力学平衡问题分析方法一样，受力分析是基础，应用平衡条件是关键，都可以通过解析法、图示法或两种方法相结合解决问题，但要注意库仑力的大小随着电荷间距变化的特点。
例2．(2019∙全国II卷∙20)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小,A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动,若运动到N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于在M 点的电势能，即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，C正确；若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，B错误；若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，D错误。
物理一轮复习电场力的性质课件ppt
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6．电荷守恒定律 (1)电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没 有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变． (2)意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律， 既适用于宏观系统，也适用于微观系统． (3)电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上 了电荷，得到电子带负电，失去电子带正 电．讨论物体带何种电性，是指物体的净电荷 是正还是负，也就是说物体所具有的总电荷中 是正电荷多于负电荷，还是负电荷多于正电荷， 净电荷的多少叫做电荷量
考点二：电场线的理解及应用
【例2】 (综合题)(2010年山东模拟)如图所示，M、N为两 个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自 由释放一个带负电的点电荷q，不计重力影响，关于点电
荷q的运动，下列说法正确的是( c )
A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越 大 B．从P→O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．点电荷q运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷q越过O点后，速度越来越小，加速度越来越 大，直到速度为零
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考点四：电场中的非平衡问题 【例】已知两带电量均为+Q的小球相距为L要使它们 保持相对静止，需引入第三个带电小球，其带电量和 电性如何？
补偿法、对称法
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河南泌阳2011高考物理一轮复习 电场力的性质(内容讲解).doc
2011河南泌阳高考物理一轮复习--电场力的性质（内容讲解）1．两种电荷、电荷守恒Ⅰ2．真空中的库仑定律、电荷量Ⅱ3．电场、电场强度，电场线、点电荷的场强，匀强电场，电场强度的叠加Ⅱ4．电势能，电势差，电势，等势面Ⅱ5．匀强电场中电势差跟电场强度的关系Ⅱ6．静电屏蔽Ⅰ7．带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ8．示波管，示波器及其应用Ⅰ9．电容器的电容，平行板电容器的电容Ⅱ10．常用的电容器Ⅰ按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：电场的力的性质；电场的能的性质；带电粒子在电场中的运动。
其中重点是对电场基本性质的理解、熟练运用电场的基本概念和基本规律分析解决实际问题。
难点是带电粒子在电场中的运动。
第一单元：电场力的性质知识目标一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子所带的电量。
说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感应起电。
4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2．公式：F=kQ1Q2／r2k＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
电场力的性质-精美解析版
电场力的性质-精美解析版电场力的性质一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则( )A. a a>a b>a c，v a>v c>v bB. a a>a b>a c，v b>v c>v aC. a b>a c>a a，v b>v c>v aD. a b>a c>a a，v a>v c>v bD（济南一中）解：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以a b>a c>a a，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以v a>v c>v b，所以D正确，ABC 错（济南一中）解：由题意知，半径为R的均匀带电体在A点产生场强为：E 整=kQ(2R)2=kQ4R2同理割出的小球半径为R2，因为电荷平均分布，其带电荷量Q′=43π(R2)343πR3Q=Q8则其在A点产生的场强：E 割=kQ′(12R+R)2=k⋅Q894R2=kQ18R2所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强E x=E整−E割=kQ4R2−kQ18R2=7kQ36R2所以：ACD错误，B正确．故选：B本题采用割补的思想方法求解，先求出整个大球在B点产生的场强，再求出割出的小圆在A 点产生的场强，利用整体场强等于割掉的小圆球在A点产生的场强和剩余部分在A点产生的场强的矢量和，从而求出A处的场强．本题主要采用割补法的思想，根据整体球在A 点产生的场强等于割掉的小球在A点产生的场强和剩余空腔部分在A点产生的场强的矢量和，掌握割补思想是解决本题的主要入手点，掌握点电荷场强公式是基础．2.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，则匀强电场场强的大小为()A. √3kq3l2B.√3kql2C.2kql2D.√3kql2B（济南一中）解：设c电荷带电量为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的力等值反向，即：2×kQ⋅ql2×cos30∘=E⋅Q所以匀强电场场强的大小为√3kql2，故B正确，ACD错误．故选：B．三个小球均处于静止状态，以整个系统为研究对象根据平衡条件得出c的电荷量，再以c电荷为研究对象受力分析求解．本题首先要灵活选择研究的对象，正确分析受力情况，再根据平衡条件和库仑定律及平行四边形定则解题．3.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P′点，则由O 点静止释放的电子()A. 运动到P点返回B. 运动到P和P′点之间返回C. 运动到P′点返回D. 穿过P′点A（济南一中）解：设AB间电场强度为E1，BC 间场强为E2，根据题意由O点释放的电子恰好能运动到P点，根据动能定理，有eE1x OM−eE2x MP=0−0①BC板电量不变，BC板间的场强E2=U2d =QCd=Qɛr S4πkd⋅d=4πkQɛr S②由②知BC 板间的场强不随距离的变化而变化，当C 板向右平移到时，BC 板间的场强不变，由①知，电子仍然运动到P 点返回，故A 正确，BCD 错误；故选：A 。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲电场的力的性质夯基提能作业本.docx
第15讲电场的力的性质A组基础题组1.(2018浙江11月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位,下列正确的是( )A.N/CB.V/mC.kg·m/(C·s2)D.kg·m/(A·s3)答案 D 根据公式E=F/q,q=It可知,电场强度单位是NC=kg·m/s2A·s=kg·mA·s3。
2.(2017浙江11月选考,6,3分)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。
关于此实验,下列说法正确的是( )A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极答案 C 由题图可知,a图是模拟两等量异种电荷的电场线;b图是模拟两等量同种电荷的电场线,但无法辨别两电荷是正电荷还是负电荷。
因此答案为C。
3.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。
其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点答案 C 甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误。
4.如图,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷放在D点,则( )A.B点电场强度为34E,方向水平向右B.B点电场强度为54E,方向水平向左C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C两点的电场强度相同答案 D 只在A点放正电荷时,B点的场强E=kQr2;又将等量异号的点电荷放在D点后,B点场强E B=kQr2+kQ(2r)2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,故A、B错误;两电荷在BC线段的中点产生的场强方向均向右,则合场强不为零,故C错误;C点场强E C=kQ(2r)2+kQr2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,与B点的电场强度相同,故D正确。
2025届高三物理一轮复习-库仑定律 电场力的性质
第1讲 库仑定律 电场力的性质
(1)元电荷即是电子( ) (2)两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球 ()
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
【典例1】 a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带-1.6×10-10 C 的电荷,下列判断中正确的是( ) A.摩擦的过程中电子从b转移到了a B.b在摩擦后一定带-1.6×10-10 C的电荷 C.在摩擦前a的内部没有任何电荷 D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a
1.电荷。 (1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷 相互__排__斥___,异种电荷相互__吸__引___。 (2)电荷量:电荷的多少叫作电荷量,符号Q(或q),单位:_库__仑__,符号:_C___。 (3)元电荷:最小的电荷量,其值为e=1_._6_0_×_1_0_-_19__C_,其他带电体的电荷量均 为元电荷的整数倍。
的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.16∶1
D.60∶1
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
答案 D
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
考向2 库仑力的合成 【典例3】 如图,一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上,半径为R,上 表面水平,O为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在同
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
正比
点电荷 二次方
点电荷
9.0×109
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。 2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离。 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
【全程复习】高考物理第一轮基础夯实复习方略电场能的性质的描述课时提能演练(页,新人教通用,含精细解析
《全程复习》2014届咼考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）6.2电场能的性质的描述（40分钟100 分）」、选择题（本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分）1. 如图所示，AB CD为一圆的两条直径且相互垂直，0点为圆心.空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行.现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了氏；又从C点运动到B点，电势能增加了E p.那么此空间存在的静电场可能是（）A. 匀强电场，方向垂直于AB由0点指向C点B. 匀强电场，方向垂直于AB由C点指向0点C. 位于0点的正点电荷形成的电场D. 位于D点的负点电荷形成的电场2. （2012 •长沙模拟）一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，沿直:•:片线先后经过电场中的B点和C点.如图所示，点电荷在A、B C三点的电势能-分别用E A、E B和E C表示，则E A、E B、E c间的关系可能是（）A.E A>E B>E CB.E A<E B<E CC. E A<E C<E BD.E A>E C>E B3. 如图所示，AC BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O,半径为r ,将带等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+q与O点的连线和OC夹角为30°,下列说法正确的是（）A. A、C两点的电势关系是 $ A=$CB. B、D两点的电势关系是 $ B= $ DCA O点的场强大小、方向相同D. B、D点的场强大小、方向相同4. 如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势$随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A. 电子将沿Ox方向运动B. 电子的电势能将增大C. 电子运动的加速度恒定D. 电子运动的加速度先减小后增大5. （2012 •沈阳模拟）真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5,且1、2和5、4分别关于3对称.以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e,则下列说法中正确的是（）A. 电场强度E a>巳B. 电势0 b>0 dC. 将一正电荷由a点移到d点，电场力做正功D. 将一负电荷由b点移到e点，电势能增大6. （2012 •宜宾模拟）如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止.则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（）A. 小物块所受电场力逐渐增大B. 小物块具有的电势能逐渐增大C. Q电场中M点的电势高于N点的电势D. 小物块电势能的减少量等于克服摩擦力做的功7. 两电荷量分别为q i和q2的点电荷放在x轴上的O M两点，两电荷连线上各点电势0随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，贝U （）A. C点的电场强度大小为零B. A点的电场强度大小为零C. NC间场强方向沿x轴正方向D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功8. 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,.ABC CAB =30，BC =2'、3 m，已知电场线平行于△ ABC所在的平面，一个电荷量q=-2 X 10-6 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了 1.2 X 10-5 J，由B移到C的过程中电场力做功6X 10-6 J，下列说法正确的是（）A.B、C两点的电势差U B C=3 VB. A点的电势低于B点的电势C. 负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D. 该电场的场强为1 V/m二、计算题（本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）9. （14分）如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，3-现有一个质量m=2.0X 10 kg、电量q=2.0 X 10-6 C的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t 2,式中x的单位为m t的单位为s.不计空气阻力，取g=10 m/s : （1）求匀强电场的场强大小和方向；⑵求带电物体在0〜0.5 s内电势能的变化量10. （14分）如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A B和C在同一直线上，A和C相距为L, B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零.已知带电小球在A点处的加速度大小为g，静电力常量为k,求：4（1）小球运动到B点时的加速度大小⑵B和A两点间的电势差（用Q和L表示）.答案解析Uc<0,即0 A<0 C,又因从A至C再到B,1. 【解析】选B、D.由题知，VW=-eU Ac,为正功，故W4 =0,所以0 A=0 B,故0 A= 0 B<0 C,若电场为匀强电场，贝y AB为等势面，电场方向与AB垂直，方向由C指向O,故A错，B对；若电场是由位于O点的正点电荷形成的，因为OA=OB=OC 则0 A=0B= 0 C故C错；若电场是由位于D点的负点电荷形成的，因为DA=DB<DC所以0A= © B< © C, D 对.2. 【解析】选A、D.若点电荷由静止释放后，由A经B到C的过程，电场力始终做正功，则点电荷的电势能始终减小，故有E A>E B>E C，A正确；若由A到B的过程，电场力做正功，而由B到C的过程，电场力做负功，则有可能出现E>E C>曰，由于动能和电势能之和保持不变，不可能出现E A<E B的情况，因此，D正确，B、C均错误.3. 【解析】选A.根据等量异号点电荷电场中等势面的形状以及特点可知，由于A、C两点是两点电荷连线中垂线上的两点，即它们在同一等势面上，故© A=© C, A对；B、D两点的电势关系为© B>© D, B错；根据等量异号点电荷电场中电场线的形状及特点可知，A、0点的场强方向相同、大小关系为E o>E A, C错；B D两点场强方向不同，大小相同，D错.4. 【解析】选A、D.由题图乙可知，沿x轴正方向电势越来越高，故电场线方向沿x轴负方向，电子受到的电场力沿x轴正方向，故电子将沿Ox方向运动，电子的电势能将减小，A正确,B错误；因电势©随x的增大，其变化率先减小后增大，故沿x轴正方向，电场强度先减小后增大，电子运动的加速度先减小后增大，D正确，C错误.5. 【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1) 等势面与电场线垂直，题图中的圆不是等势面(2) 沿电场线方向，等势面的电势逐渐降低.【解析】选A、D.由点电荷电场分布特点可知，以点电荷为圆心的圆上各点的电势和场强大小均相等，沿如题图所示的电场方向，等势面的电势越来越低，电场线越来越密，故E a>巳, A正确；© b=© d, B错误；Ud<0，正电荷由a点移到d点时，VOd=U5d q<0, C错误；又U be>0, 负电荷由b点移到e点时，W e=U be・(-q)<0，即电场力做负功，电势能增大，D正确.6. 【解析】选D.因小物块带负电荷，从M点释放后向N点运动，故小物块受到的库仑力水平向左，故Q带负电荷，在由M到N的过程中，库仑力逐渐减小，电场力做正功，电势能减小，故A、B均错误；因电场方向由N指向M故N点电势比M点电势高，C错误；由动能定理可知，Wt-W=0,故电场力对小物块所做的功等于小物块电势能的减少量，等于克服摩擦力做的功，故D正确.7. 【解析】选A、D.由题图可知，由O点到M点，电势一直降低，且图线在A点的斜率也不为零，故A点的电场强度大小不为零，而C点向N向D两个方向电势均降低，说明C点两侧电场方向相反，且图线在C点的切线斜率为零，故C点电场强度大小为零，故A正确，B错误；由N到C电势升高，故NC间电场方向沿x轴负方向，C错误；W N C=U N C- q, U N C<0, q<0, 故W C>0,而W CD=U bd q, U CD>0, q<0,所以W CD<0, D正确.【总结提升】由0 -X 图象分析场强、电势的大小关系 （1） 在0 -X 图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向• （2）电场强度的大小等于 0 -x 图线的斜率大小，电场强度为零处，0 -x 图线存在极值，其 切线的斜率为零• （3） 在0 -X 图象中分析移动电荷时电势能的变化，可用VAB =qUx B ,分析W A B 的正负，然后作出判断• 8.【解析】 选D.由W=ql 和W=-A E P （ △日为电荷电势能的增量）得，A B 两点间电势差U AB 二112 V = 6 V , U B c = 6 10 V V , A 、B 错；由 L AC =U^U CB =U AB +L B C_2"0 —2汇10得：U=3 V ，故C 点电势低于A 点电势，负电荷由 C 点移到A 点的过程中，电场力做正功, 负电荷的电势能减小， C 错；如图所示，D 为AB 中点，则U D B =3 V , DB=3 m 电场线垂直于等势面，因此电场线与 AB 平行，场强E =皿 =1 V / m , D 正确•DB【变式备选】 空间有平行于纸面的匀强电场 • 一电荷量为-q 的质点（重力不计）, 在恒定拉力F 的作用下沿虚线由 M 匀速运动到N,如图所示，已知力 F 和MN 间夹角为B , MN 间距离为d ，则（）C.带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了 Fdcos 0D.若要使带电质点由 N 向M 做匀速直线运动，则 F 必须反向 【解析】 选A.由于带电质点做匀速直线运动，故电场力与拉力场强大小E = F .带电质点由M 到N,电场力做功 W^-Fdcos 0 .故电势差 qU MN =W M ^二竺0兰,而电势能是增加的， 故A 对,B 、C 错.若要使带电质点由 N 向M 做-q q匀速直线运动，F 和电场力仍平衡，故 D 错.A.M N 两点的电势差为FdcosvqB.匀强电场的电场强度大小为Fdcosv qF 大小相等，方向相反，故9. 【解析】（1）由x=6.0t-10t 2得加速度大小为:a=20 m/s（2分）(2 根据牛顿第二定律：Eq=ma分）解得场强大小为：4E=2.0 X 10 N/C（1分）电场强度方向水平向左（1分）2（2）由x=6.0t-10t 得初速度大小为：v o=6.O m/s减速时间：X = 0=0.3 sa（1分）0.3 s内经过的路程丄 1 丄2 --X j = v0t j - at10.9 m2（2分）1 2后0.2 s物体做反向匀加速直线运动，经过的路程x2at22=0.4 m （2分）物体在0.5 s内发生的位移为x=0.9 m-0.4 m=0.5 m,方向向右. （1电场力做负功，电势能增加：-2 .△E p=qEx=2X 10 J（2分）答案：（1）2.0 X 104 N/C 方向水平向左（2）电势能增加2 X 10-2 J10. 【解析】（1）带电小球在A点时：mgsin30 -k Q^ = ma A.（3分）带电小球在B点时：（3分） 且5A 可解得：a B（1分）mgsin30 - U B A q = 0.（3分）1. Qq mg = k 丁 4 L 2（3分）（1分）⑵kQLkQqmgs in30 = ma B(2)由A 点到 B 点应用动能定理得:由 mgsin30 "「kQqL2 =m 5A可求得：U BAkQL。
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练：电场能的性质(解析版)
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练电场能的性质一、选择题3.如图所示,MN是某点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一带负电的试探电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点,其运动轨迹如图中虚线所示.则下列判断中正确的是( )A.试探电荷有可能从a点静止出发运动到b点B.a点电势一定高于b点电势C.从a到b的过程中,试探电荷的电势能一定越来越大D.若试探电荷运动的加速度越来越大,则Q必为正电荷且位于M端解析:选D 如果从静止开始运动,将沿电场线运动,故选项A错误;因为是负试探电荷,可以判断电场线方向是从M指向N,则表明b点电势高于a点电势,选项B错误;从a到b的过程中电场力做正功,电势能减少,选项C错误;根据孤立点电荷电场分布特点分析,在b点加速度大,意味着距离正电荷Q的位置越来越近,选项D正确.2、图中的虚线a,b,c,d表示匀强电场中的4个等势面.两个带电粒子M,N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示.已知M是带正电的粒子.则下列说法中正确的是( )A.N一定也带正电B.a点的电势高于b点的电势,a点的电场强度大于b点的电场强度C.带电粒子N的动能减小,电势能增大D.带电粒子N的动能增大,电势能减小解析:选D根据偏转情况得带正电的M粒子向右偏,N粒子向左偏必带负电,选项A错误;该电场是匀强电场,选项B错误;两粒子都是电势能减小,动能增大,选项C错误,D正确.3、如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P,Q两点,P,Q两点在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC,且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心,M,N为PQ连线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是( )A.A,B,C三点的电场强度大小相等但方向不同B.A,B,C三点的电势相等C.M点电场强度小于A点电场强度D.将一正点电荷从N点移到B点,电场力做正功解析:选B等量异种电荷的中垂面上任一点的电场强度方向均与两电荷连线平行,即竖直向下,又由几何关系易知,A,B,C三点与两电荷的距离相等,所以A,B,C三点电场强度大小也相等,故A错;等量异种电荷的中垂面为等势面,故A,B,C,O四点电势相等,B对;根据等量异种双电荷电场线疏密分布情况,连线上M点电场强度大于O点电场强度,而O点电场强度大于A点电场强度,所以M点电场强度大于A点电场强度,C错;连线上O点电势高于N点电势,而O点电势等于B点电势,即B点电势高于N点电势,则正电荷从N点移到B点,电场力做负功,D 错.4、如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。
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第15讲电场的力的性质A组基础题组1.(2018浙江11月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位,下列正确的是( )A.N/CB.V/mC.kg·m/(C·s2)D.kg·m/(A·s3)答案 D 根据公式E=F/q,q=It可知,电场强度单位是==。
2.(2017浙江11月选考,6,3分)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。
关于此实验,下列说法正确的是( )A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极答案 C 由题图可知,a图是模拟两等量异种电荷的电场线;b图是模拟两等量同种电荷的电场线,但无法辨别两电荷是正电荷还是负电荷。
因此答案为C。
3.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。
其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点答案 C 甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误。
4.如图,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷放在D点,则( )A.B点电场强度为E,方向水平向右B.B点电场强度为E,方向水平向左C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C两点的电场强度相同答案 D 只在A点放正电荷时,B点的场强E=k;又将等量异号的点电荷放在D点后,B点=k+==E,方向水平向右,故A、B错误;两电荷在BC线段的中点产生的场强方场强EB=+==E,方向水平向右,与B点的向均向右,则合场强不为零,故C错误;C点场强EC电场强度相同,故D正确。
5.绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在下列情况下,小球M能处于静止状态的是( )答案 B 四种情况中,小球M均受到三个力的作用,竖直向下的重力、沿细线方向的弹力和电场力,其中竖直向下的重力和沿细线方向的弹力的合力方向向左,所以若要小球M处于静止状态,电场力必须具有向右的分量,显然只有选项B符合这种要求。
6.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。
下列说法中错误的是( )A.三个等势面中,等势面c的电势最低B.带电质点一定是从Q点向P点运动C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小答案 B 作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知,电场线向上,故等势面c电势最低,故A正确;根据已知条件无法判断粒子的运动方向,故B错误;等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大,C正确;负电荷在电势高处电势能小,故D正确。
7.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法错误的是( )A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能答案 B 根据粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向,故此粒子带正电荷,选项A正确;由于电场线越密,场强越大,粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大,选项B错误,C正确;粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此粒子在N点动能大,故选项D正确。
8.如图所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用下,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图所示。
则( )A.电子在A、B两点受的电场力FA >FBB.A、B两点的电场强度EA >EBC.场强方向为从B到AD.电场线的方向为从A到B答案 C v-t图像的斜率表示加速度,由图可知:电子做初速度为零的加速度增大的加速直线运动。
加速度增大,说明电子所受电场力增大,即FA <FB,由F=qE可知,电场强度增大,即EA <EB,故A、B错误。
电子由静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,而电子带负电,则场强方向从B到A,电场线方向为从B到A,故C正确,D错误。
9.如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在天花板。
三个带电小球质量相等,A球带正电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零,则( )A.B球带正电荷,C球带负电荷B.B球带负电荷,C球带正电荷C.B球和C球所带电荷量不一定相等D.B球和C球所带电荷量一定相等答案 D B球受重力及A、C对B球的库仑力而处于平衡状态,则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等,方向相反,而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向,故可知A对B的库仑力应指向A,C对B的库仑力应指向B的左侧,则可知B、C都应带负电,故A、B错误;由受力分析可知,A对B的库仑力应为C对B的库仑力的2倍,故C带电荷量应为A带电荷量的一半;同理分析C可知,B带电荷量也应为A带电荷量的一半,故B、C带电荷量相等,故C 错误,D正确。
B组提升题组1.在电场中的某点放入电荷量为q的负电荷时,测得该点的电场强度为E,若在该点放入电荷量为2q的正电荷,此时测得该点的电场强度为( )A.大小为E,方向和E相同B.大小为E,方向和E相反C.大小为2E,方向和E相同D.大小为2E,方向和E相反答案 A 电场强度是描述电场强弱的物理量,是试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值,是由电场本身决定的,故与试探电荷的有无、电性、电荷量均无关。
故在该点放入电荷量为-q的试探电荷时电场强度为E,改放电荷量为+2q的试探电荷时电场强度仍为E,且方向和E相同,故A正确。
2.真空中有一个点电荷+Q1,在距其r处的P点放一电荷量为+Q2的试探电荷,试探电荷受到的静电力为F,则下列判断中正确的是( )A.P点的场强大小为B.P点的场强大小等于,也等于C.试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的静电力将变为2F,而P处的场强为D.若在P点不放试探电荷,则该点场强为0答案 C 由场强定义式E=得E=,选项A错;由点电荷场强公式知E=,选项B错误;电场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,无论有无放入试探电荷、试探电荷的电荷量如何,电场强度都不变,选项C正确,D错误。
3.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。
下列说法正确的是( )A.b点的电势低于a点的电势B.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D.若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d运动到c答案 B 沿电场线方向电势逐渐降低,因b点所在的等势面高于a点所在的等势面,故b点的电势高于a点的电势,选项A错误;若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功,选项B正确;由于电场线密集的地方场强较大,故d点的场强大于c点的场强,选项C错误;因dc电场线是曲线,故若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将不能沿着电场线由d到c,选项D错误。
4.如图所示,真空中的两带电小球(可看做是点电荷),质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2,通过调节悬挂细线的长度使两小球始终保持在同一水平线上,水平距离为r,两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,下列说法正确的是( )A.若只增大r,则θ1、θ2都增大B.若只增大m1,则θ1增大,θ2不变C.若只增大q1,则θ1增大,θ2不变D.若只增大q1,则θ1、θ2都增大答案 D 将两小球看成一个整体,由平衡条件可知m1g tan θ1=m2g tan θ2,则=,从此式可以看出θ1、θ2与两电荷所带电荷量多少无关、与两电荷的水平距离r无关,A错误;若只增大m1,则m1会下降,而m2会上升,导致θ1减小,θ2增大,B错误;若只增大q1,则库仑力增大,θ1、θ2都增大,C错误,D正确。
5.如图所示,两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点c、d,则下列场强大小关系式正确的是( )A.Ea =Eb<EcB.Ea=EO=EbC.Ea >EdD.Ec>EO>Ed答案 A 根据电场线越密场强越大,则由两个等量异号的点电荷电场线的分布情况(如图所示)可知,中垂线上中点O的场强最大,而且根据对称性可知,a、b两处电场线疏密相同,场强大小相等,Ea =Eb<EO;在两个电荷连线上,O点电场线最疏,场强最小,而且根据对称性可知,c、d两处的电场线疏密相同,故有Ec =Ed>EO。
所以有Ea=Eb<Ec,Ea<Ed,故选A。
6.真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上,∠ABC=30°,如图所示,已知A点电场强度的方向垂直AB向下,则下列说法正确的是( )A.q1带正电,q2带正电B.q1带负电,q2带正电C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半答案 D A点电场强度的方向垂直AB向下,EA 为A点的合场强,将EA分解到AC和AB方向如图所示,可知点电荷q1的电场强度方向由C指向A,则q1带正电,点电荷q2的电场强度方向由A指向B,则q2带负电,A、B错误;设AB=2L,则AC=AB sin 30°=L,从场强分解的图中可知= sin 30°,即E1=2E2,又根据点电荷场强公式,E1=k,E2=k,结合E1=2E2,解得q2=2q1,故C错误,D正确7.(多选)如图所示,ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB部分是半径为R的圆弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于B。
水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形,MN连线过C点且垂直于BCD。