电场力的性质习题及答案

电场力的性质习题及答案一、选择题1.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2.如图所示,A、B为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计C所受的重力,则关于电荷C以后的运动情况,下列说法中正确的是( )A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度先增大后减小D.速度始终增大3.如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知A、B两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为( ) A.3 B.4C.5 D.64.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,若带电粒子q(|Q|?|q|)由a点运动到b点,电场力做正功,则下列判断正确的是( )A.若Q为正电荷,则q带正电,F a>F bB.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F bD .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F b5.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a 、b ,左边放一个带正电的固定球+Q 时,两悬球都保持竖直方向.下面说法中正确的是( ) A .a 球带正电,b 球带正电,并且a 球带电荷量较大 B .a 球带负电,b 球带正电,并且a 球带电荷量较小 C .a 球带负电,b 球带正电,并且a 球带电荷量较大 D .a 球带正电,b 球带负电,并且a 球带电荷量较小6.如图所示,质量分别是m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2的两个带电小球,分别用长为l 的绝缘细线悬挂于同一点,已知:q 1>q 2,m 1>m 2,两球静止平衡时的图可能是( )7.如图光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m ,带电荷量为q .为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )A .垂直于杆斜向上,场强大小为mg cos θqB .竖直向上,场强大小为mg qC .垂直于杆斜向下,场强大小为mg sin θqD .水平向右,场强大小为mg cot θq8.如图所示,水平面绝缘且光滑,弹簧左端固定,右端连一轻质绝缘挡板,空间存在着水平方向的匀强电场,一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止.若突然将电场反向,则小球加速度的大小随位移x 变化的关系图象可能是下图中的( )9.如图1所示,A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处( )A.场强大小为,方向沿OA方向B.场强大小为,方向沿AO方向C.场强大小为,方向沿OA方向D.场强大小为,方向沿AO方向10.匀强电场的电场强度E=×103V/m,要使一个电荷量为×10-15C的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成60°角的方向做匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是( )A.×10-11 N,与场强方向成120° B.×10-11 N,与场强方向成60°C.×10-11 N,与场强方向相同 D.×10-11 N,与场强方向相反11.如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力.则( )A.若滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑B.若滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑C.若滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑,但加速度变大D.若滑块匀加速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍以原加速度加速下滑12.如图6-1-23所示,两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点的运动的过程中,下列关于小球C的速度图象中,可能正确的是( )13. 如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷,将一个质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的端点A处由静止释放,小球沿细管滑到最低点B处时,对管壁恰好无压力,则处O ABA .E =mg qB .E =2mg qC .E =3mgqD .无法计算二、计算题14.如图所示,倾角为θ的斜面AB 是粗糙且绝缘的,AB 长为L ,C 为AB 的中点,在A 、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD 为电场的边界.现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小物块(可视为质点),从B 点开始在B 、C 间以速度v 0沿斜面向下做匀速运动,经过C 后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A 时的速度大小为v .试求: (1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)匀强电场场强E 的大小.15.一根长为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,如图所示,丝线与竖直方向成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)小球经过最低点时丝线的拉力.16、如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E =×104N/C ,一根长L =1.5 m 、与水平方向的夹角为-6另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+×10-6C,质量m=×10-2kg.现将小球从杆的上端N 静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=×109N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=,cos 37°=求:(1)小球B开始运动时的加速度为多大(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大17.如图13-3-15所示,两根长为L的绝缘丝线下端悬挂一质量为m、带电荷量分别为+q和-q的小球A和B,处于场强为E、方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L的绝缘连线AB拉紧,并使小球处于静止状态.求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态电场力的性质专题训练 答案解析1、答案:C 解析:甲图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不相反,A 错;对乙图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b 点和a 点场强大小、方向均相同,B 错;丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向相反,C 对;对丁图来说,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,D 错.2、答案:BD 解析:在两个等量的同号正电荷的电场中,两电荷连线垂直平分线上的场强从连线中点开始,沿平分线向外,场强在O 点为零,在无穷远处也为零,因此沿平分线向外的场强变化是先增大后减小,电场力先增大后减小,加速度先增大后减小,A 项错误,B 项正确;由于在两电荷连线中垂线的场强方向从中点沿中垂线向外,因此正电荷C 从连线中点垂直于连线向外运动,电场力与初速度同向,因此电荷C 一直做加速运动,速度始终增大,C 项错误,D 项正确.3、答案:AB 解析:根据题意,由题图可知B 球必定要受到的力有三个,分别是重力、杆的弹力、A 给B 的库仑力,这三个力的合力可以为零,所以A 正确;在三力平衡的基础上,如果库仑力增大,为保持平衡状态,杆要给B 球沿杆向下的摩擦力,反之如果库仑力减小,为保持平衡状态,杆要给B 球沿杆向上的摩擦力,从而实现四力平衡,B 正确.4、答案:A 解析:由于粒子由a 点运动到b 点电场力做正功,可知电场力指向外侧,Q 、q 为同种电荷,电场线密集的地方电场强度大,由F =Eq 知F a 大,选项A 正确.5、答案:B 解析:要使ab 平衡,必须有a 带负电,b 带正电,且a 球带电较少,故应选B.6、 答案:D 解析:如图所示,做两球的受力分析示意图,根据牛顿第三定律,两球之间的库仑力相等,由相似三角形原理有:F m 1g =L 1L ,F m 2g =L 2L,即:m 1gL 1=m 2gL 2=FL ,因m 1>m 2,故L 1<L 2,D 正确.7、答案:B 解析:小球受竖直向下的重力,若电场垂直于杆的方向,则小球受垂直于杆方向的电场力,支持力方向亦垂直于杆的方向,小球所受合力不可能为零,A 、C 项错;若电场竖直向上,所受电场力Eq =mg ,小球所受合力为零,B 项正确;若电场水平向右,则小球受重力、支持力和电场力作用,根据平行四边形定则,可知E =mg tan θ/q ,D 项错.8、答案:A 解析:将电场反向瞬间至弹簧恢复原长的过程中,对小球据牛顿第二定律得kx +qE =ma ;弹簧恢复原长之后的过程中,小球水平方向仅受电场力作用,对小球据牛顿第二定律得qE =ma ,选项A 正确. 9、答案:C 解析:在A 处放一个-q 的点电荷与在A 处同时放一个+q 和-2q 的点电荷的效果相当,因此可以认为O 处的场是5个+q 和一个-2q 的点电荷产生的场合成的,5个+q 处于对称位置上,在圆心O 处产生的合场强为0,所以O 点的场强相当于-2q 在O 处产生的场强.故选C.10、答案:C 解析:在电场中负点电荷所受电场力的方向与电场方向相反,要使负点电荷在电场中做匀速直线运动,其合力为零,所以所施加外力的大小为×10-11N .方向与场强方向相同,C 正确.11、答案:B12、答案:AB 解析:本题考查同种等量电荷周围的电场线的分布.在AB 的垂直平分线上,从无穷远处到O 点电场强度先变大后变小,到O 点变为零,负电荷受力沿垂直平分线运动,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O 点加速度变为零,速度达到最大,v -t 图线的斜率先变大后变小;由O 点到无穷远,速度变化情况另一侧速度的变化情况具有对称性.如果PN 足够远,B 正确,如果PN 很近,A 正确. 13、答案:C 解析:小球下滑过程中由于电场力沿半径方向,总与速度方向垂直,所以电场力不做功,该过程小球的机械能守恒.设小球滑到最低点B 处时速度为v ,则有:mgR =12mv 2①,小球在B 点时对管壁恰好无压力,则小球只受重力和电场力的作用,电场力必指向圆心,由牛顿第二定律可得:Eq -mg =mv 2R②.由①②可求出E =3mgq,所以C 正确.14、解析:(1)小物块在BC 上匀速运动,由受力平衡得F N =mg cos θ,F f =mg sin θ 而F f =μF N ,由以上几式解得μ=tan θ.(2)小物块在CA 上做匀加速直线运动,受力情况如图所示,则F N ′=mg cos θ-qE ,F f ′=μF N ′根据牛顿第二定律得mg sin θ-F f ′=ma ,v 2-v 20=2a ·L2由以上几式解得E =m (v 2-v 20)qL tan θ.答案:(1)tan θ (2)m (v 2-v 20)qL tan θ.15、解析:(1)小球静止在电场中的受力如图所示: 显然小球带正电,由平衡条件得:mg tan 37°=Eq ①故E =3mg4q②(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理: (mg +qE )l (1-cos 37°)=12mv 2③由圆周运动知识,在最低点时,F 向=F T -(mg +qE )=m v 2l④联立以上各式,解得:F T =4920mg ⑤答案:(1)3mg 4q (2)4920mg16、解析:(1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得mg sin θ--qE cos θ=ma①解得:a =g sin θ--qE cos θm②②代入数据解得:a =3.2 m/s 2. ③(2)小球B 速度最大时合力为零,即mg sin θ--qE cos θ=0 ④解得:r =⑤代入数据解得:r =0.9 m.答案:(1)3.2 m/s 2(2)0.9 m。

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高考物理小题必练15电场力的性质

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。

微型专题01 电场力的性质(练习题)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(解析版)

微型专题01 电场力的性质(练习题)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(解析版)

B.34kaQ2 ,沿 y 轴负向 D.54kaQ2 ,沿 y 轴负向
答案 B
解析 因正点电荷在 O 点时,G 点的场强为零,则可知两负点电荷在 G 点形成的电场的合场强与正
点电荷在 G 点产生的场强等大反向,大小为 E 负=kaQ2,方向沿 y 轴正向;若将正点电荷移到 G 点,
则正点电荷在 H 点的场强大小为 E1=k
Q 2a
= kQ ,方向沿 2 4a2
y
轴正向,因两负点电荷在
G
点的合场
强与在 H 点的合场强等大反向,则 H 点处场强大小为 E=E 负-E1=34kaQ2 ,方向沿 y 轴负向,故选 B.
9.相距为 L 的点电荷 A、B 带电荷量分别为+4q 和-q,如图 4 所示,今引入第三个点电荷 C,使三 个点电荷都处于平衡状态,则 C 的电荷量和放置的位置是( )
A.B 球和 C 球都带负电荷 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 AD 解析 由平衡条件知,A 对 B,A 对 C 都是吸引力,B、C 间为斥力,所以 B、C 球均带负电,由 A 的平衡知,B、C 对 A 的库仑力大小必相等,所以 B、C 所带电荷量相等. 14.如图所示,带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如 图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )
第九章 静电场及其应用 微专题 1 电场力的性质
一、单选题: 1.如图所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面 上.两个小球的半径 r≪l,k 表示静电力常量,则轻绳的张力大小为( )
A.0 B.klq22 C.2kl2q2 D.klq2 答案:B 解析:根据库仑定律得kq2。

电场力性质练习题已用

电场力性质练习题已用

电场⼒性质练习题已⽤电场⼒性质练习题1.⽤⾦属箔做成⼀个不带电的圆环,放在⼲燥的绝缘桌⾯上.⼩明同学⽤绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套⾃上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上。

对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是 A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电⼒的合⼒⼤于圆环的重⼒D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷⽴刻被全部中和2 如图所⽰,光滑⽔平桌⾯上有A、B两个带电⼩球(可以看成点电荷),A球带电量为+2q,B球带电量为-q,由静⽌开始释放后A球加速度⼤⼩为B球的两倍.现在AB中点固定⼀个带电C球(也可看作点电荷),再由静⽌释放A、B两球,结果两球加速度⼤⼩相等.则C球带电量为A.q/10B. q/9C. q/6D. q/23.如图所⽰,三个完全相同的⾦属⼩球a、b、c位于等边三⾓形的三个顶点上。

a和c带正电,b带负电,a所带电量的⼤⼩⽐b的⼩。

已知c受到a和b的静电⼒的合⼒可⽤图中四条有向线段中的⼀条来表⽰,它应是A.F1 B.F2 C.F3 D.F44.如图所⽰,质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球,⽤绝缘丝线悬于同⼀点,静⽌后它们恰好位于同⼀⽔平⾯上,细线与竖直⽅向夹⾓分别为α、β,则αβA.若m1=m2,q1βC.若q1=q2,m1>m2,则α>β D.若m1>m2,则α<β,与q1、q2 是否相等⽆关5.三个相同的⾦属⼩球1.2.3.分别置于绝缘⽀架上,各球之间的距离远⼤于⼩球的直径。

球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作⽤⼒的⼤⼩为F。

现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移⾄远处,此时1、2之间作⽤⼒的⼤⼩仍为F,⽅向不变。

由此可知A..n=3B..n=4C..n=5D.. n=66.如图所⽰,在光滑绝缘⽔平⾯上放置3个电荷量均为的相同⼩球,⼩球之间⽤劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。

电场力的性质习题及答案

电场力的性质习题及答案

电场力的性质习题及答一、选择题1.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2。

如图所示,A、B为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计C所受的重力,则关于电荷C以后的运动情况,下列说法中正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度先增大后减小D.速度始终增大3.如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知A、B两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为() A.3 B.4C.5 D.64.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a点运动到b点,电场力做正功,则下列判断正确的是( )A.若Q为正电荷,则q带正电,F a〉F bB.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a〉F bD.若Q为负电荷,则q带正电,F a〈F b5.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬球都保持竖直方向.下面说法中正确的是()A.a球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大B.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小C.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大D.a球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小6.如图所示,质量分别是m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两个带电小球,分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点,已知:q1>q2,m1>m2,两球静止平衡时的图可能是()7.如图光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电荷量为q。

人教版(2019)高中物理必修三第九章习题课 电场力的性质

人教版(2019)高中物理必修三第九章习题课 电场力的性质

习题课 电场力的性质1.电场力公式(1)F =Eq (适用于一切电场)(2)F =k q 1q 2r 2(适用于真空中静止两点电荷)2.电场强度的计算公式(1)E =Fq(电场强度的定义式,适用于一切电场)(2)E =k Qr 2(点电荷的电场强度公式,只适用于点电荷的电场)3.电场线 (1)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷; ②电场线在电场中不相交;③电场强度大的地方电场线较密,电场强度小的地方电场线较疏. (2)电场线描述电场①电场线的疏密描述电场的强弱;②电场线的切线方向即是该点电场强度的方向.类型一 等量电荷电场的分析(2020·华南师大附中高二检测)如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A .先变大后变小,方向水平向左B .先变大后变小,方向水平向右C .先变小后变大,方向水平向左D .先变小后变大,方向水平向右[解析] 等量异种电荷电场线分布如图甲所示,由图中电场线的分布可以看出,从A 点到O 点,电场线由疏到密;从O 点到B 点,电场线由密到疏,所以沿点A 、O 、B ,电场强度应先由小变大,再由大变小,方向为水平向右.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A、O、B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,如图乙所示,故选B.[答案] B两个等量点电荷的叠加电场的特点(1)等量同种点电荷的电场①两点电荷连线上,中点处电场强度为零,向两侧电场强度逐渐增大.②两点电荷连线的中垂线上由中点到无限远,电场强度先变大后变小.(2)等量异种点电荷的电场①两点电荷连线上,沿电场线方向电场强度先变小再变大,中点处电场强度最小.②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧.沿中垂线从中点到无限远处,电场强度一直减小,中点处电场强度最大.(多选)如图所示,A、B为两个固定的等量正点电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正点电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大,最后趋于无穷大D.速度始终增大,最后趋于某一有限值解析:选BD.由电场的叠加原理,AB中垂线上由C向上电场强度为先增大后减小,故电荷C所受电场力向上先增大后减小,所以C的加速度先增大后减小,但速度始终增大,且有一有限值,可知B、D正确.类型二 求解电场强度的“巧法”如图所示选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )[解析] 每个14圆环在O 点产生的电场强度大小相等,设为E .根据电场的叠加原理和对称性,得A 、B 、C 、D 各图中O 点的电场强度分别为E A =E 、E B =2E 、E C =E 、E D =0,故B 正确.[答案] B要善于利用对称观点,如无穷大平面导体表面感应电荷产生的电场,是关于表面对称分布的,即对称的两个位置的电场强度等大、反向.【针对训练】1.如图所示,一个均匀的带电圆环,所带电荷量为+Q ,半径为R ,放在绝缘水平桌面上.圆心为O 点,过O 点作一竖直线,在此线上取一点A ,使A 到O 点的距离为R ,在A 点放一检验电荷+q ,则+q 在A 点所受的库仑力为( )A .kQqR 2,方向向上B .2kQq4R 2,方向向上 C .kQq4R2,方向水平向左D .不能确定解析:选B .先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为一个点电荷,各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上的分力相互抵消,竖直方向上的分力大小为kqQ cos 45°(2R )2=2kQq4R 2,方向向上,故选B . 2.如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的电场强度为零,则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R2D .k 9Q +q 9R 2解析:选B .由b 点处的合电场强度为零可得圆盘在b 点处的电场强度与点电荷q 在b 点处的电场强度大小相等、方向相反,所以圆盘在b 点处的电场强度大小为E b =k qR 2,再根据圆盘电场强度的对称性和电场强度叠加即可得出d 点处的电场强度为E d =E b +k q(3R )2=k 10q9R2,B 正确. 类型三 库仑力作用下带电体的平衡1.库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成、分解,两点电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力,遵从牛顿第三定律.2.共点力的平衡条件:物体所受外力的合力为零,即F 合=0或⎩⎪⎨⎪⎧F x =0F y =0.3.处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法. 4.选取研究对象时,要注意整体法和隔离法的灵活运用.(2018·11月浙江选考)电荷量为4×10-6 C 的小球绝缘固定在A 点,质量为0.2 kg 、电荷量为-5×10-6 C 的小球用绝缘细线悬挂,静止于B 点.A 、B 间距离为30 cm ,AB 连线与竖直方向夹角为60°.静电力常量为9.0×109 N ·m 2/C 2,小球可视为点电荷.下列图示正确的是(g 取10 N/kg) ( )[解析] 两球之间的库仑力为F =k q A q Br 2=9.0×109×4×10-6×5×10-60.32N =2 N ,小球B受到的重力大小为G B =2 N ,且F 与竖直方向夹角为60°,F =G B ,故小球B 受到的库仑力、重力以及细线的拉力,组成的矢量三角形为等边三角形,所以细线与竖直方向的夹角为60°,B 正确.[答案] B当三力平衡时,能组成一个封闭的矢量三角形,再结合一个角为60°的等腰三角形为等边三角形即可求解.如图所示,所带电荷量分别为+q 和+4q 的两点电荷A 、B ,相距L ,问:(1)若A 、B 固定,在何处放置点电荷C ,才能使C 处于平衡状态? (2)在(1)中的情形下,C 的电荷量和电性对C 的平衡有影响吗?(3)若A 、B 不固定,在何处放一个什么性质的点电荷,才可以使三个点电荷都处于平衡状态?[解析] (1)由平衡条件,对C 进行受力分析,C 应在AB 的连线上且在A 、B 之间,设C 与A 相距r ,则k ·q ·q C r 2=k ·4q ·q C(L -r )2 解得:r =L3.(2)在(1)中的位置处,不论C 为正电荷还是负电荷,A 、B 对其作用力的合力均为零,故C 的电荷量大小和电性对其平衡无影响.(3)若将C 放在A 、B 电荷两边,A 、B 对C 同为向左(或向右)的力,C 都不能平衡;若将C 放在A 、B 之间,C 为正电荷,则A 、B 都不能平衡,所以C 为负电荷.设放置的点电荷的电荷量大小为Q ,与A 相距r 1,分别对A 、B 受力分析,根据平衡条件,对电荷A :有k ·4q ·q L 2=kQ ·qr 21对电荷B :有k ·4q ·q L 2=kQ ·4q (L -r 1)2联立可得:r 1=L 3,Q =49q (负电荷)即应在AB 连线上且在A 的右边,与点电荷A 相距L 3处放置一个电荷量为49q 的负电荷.[答案] 见解析(1)同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,每个电荷受到的合力均为零,根据平衡条件可得,电荷间的关系为:“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”.(2)对于三个自由电荷的平衡问题,只需对其中两个电荷列平衡方程,不必再对第三个电荷列平衡方程.【针对训练】1.(2019·高考全国卷Ⅰ)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 带正电荷解析:选D .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.2.(多选) (2020·江苏启东中学高二检测)有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平方向的匀强电场中,如图所示.当两小球都处于平衡时不可能的位置是选项中的( )解析:选BCD.若把两小球和两球之间的连线看成一个整体,因为两球所带电荷是等量异种电荷,所以两小球在水平方向上所受电场力的合力为零,竖直方向只受两球的重力和上段细线的拉力,重力竖直向下,所以上段细线的拉力必须竖直向上,则答案为B、C、D.1.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点电场强度的大小.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则()A.B、C两点电场强度大小和方向都相同B.A、D两点电场强度大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点电场强度最小D.B、O、C三点比较,O点电场强度最小解析:选AD.根据等量异种点电荷的电场特点可知:两电荷连线上各点的电场强度方向向右且大小关于O点对称,中点电场强度最小,向两侧电场强度逐渐增大.两电荷连线中垂线上各点的电场强度方向相同,都向右,且大小关于O点对称,中点电场强度最大,向两侧电场强度逐渐减小,故A、D正确.2.(多选)如图所示,质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两小球,分别用绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么()A.两球一定带异种电荷B .q 1一定大于q 2C .m 1一定小于m 2D .m 1所受的库仑力一定大于m 2所受的库仑力解析:选AC .由于两带电小球相互吸引,所以一定带异种电荷,A 正确.设轻丝线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得两球之间的库仑力F =mg tan θ,因此m 1g <m 2g ,即m 1<m 2,C 正确.3.如图所示,A 、B 是两个带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上,B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,若B 的质量为30 3 g ,则B 所带电荷量是多少?(取g =10 m/s 2)解析:因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,设A 、B 之间的水平距离为L ,绝缘支杆的长度为h .依据题意可得:tan 30°=h L,L =h tan 30°=1033cm =10 3 cm对B 进行受力分析如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力 F =mg tan 30°=303×10-3×10×33N =0.3 N 依据F =k q 1q 2r 2得:F =k q 2L 2解得:q =FL 2k=0.39×109×103×10-2 C =1.0×10-6 C .答案:1.0×10-6 C4.如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,电场强度E =3×104 N/C .在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m =5×10-3 kg 的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的角度θ=60°.g 取10 m/s 2.试求:(1)小球的电性和电荷量;(2)若小球静止时离右板d =53×10-2m ,剪断悬线后,小球经多长时间碰到右极板? 解析:(1)因为小球静止,即受力平衡,所以小球带正电荷,小球受力分析如图所示.由平衡条件有qE =mg tan θ解得q =533×10-6 C .(2)剪断细线后,小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动. a x =qE m ,d =12a x t 2解得t =0.1 s. 答案:(1)正电荷533×10-6 C (2)0.1 s。

电场的力性质练习题-含复习资料

电场的力性质练习题-含复习资料

电场力的性质周练卷一、选择题(不定项)1. 如图所示, 是电场中的一条电场线, 一电子只在电场力作用下从a点运动到b点速度在不断地增大, 则下列结论正确的是()A. 该电场是匀强电场B. 该电场线的方向由N指向MC. 电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟重合, 所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹2.已知介子、介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或u d反夸克d)组成的, 它们的带电荷量如表中所示, 表中e为元电荷。

带电荷量-eB. 由d和组成A. 由u和组成D. 由d和组成C. 由u和组成3.如图所示, 竖直墙面与水平地面均光滑绝缘, 两个带有同种电荷的小球A.B分别处于竖直墙面和水平地面, 且共处于同一竖直平面内, 若用图示方向的水平推力F作用于小球B, 则两球静止于图示位置, 如果将小球B稍向左推过一些, 两球重新平衡时的受力情况与原来相比 ( )A. 推力F将增大B. 墙面对小球A的弹力减小C. 地面对小球B的弹力减小D. 两小球之间的距离增大4.如图所示, 原来不带电的金属导体, 在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A靠近导体的M端, 可能看到的现象是.. )A.只有M端验电箱张开, 且M端带正电B.只有N端验电箔张开, 且N端带负电C.两端的验电箔都张开, 且左端带负电, 右端带正电D.两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电5.如图所示, 有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中, 由静止开始沿天花板向左做匀加速直线运动, 下列说法正确的是( )A. 物体一定带正电B. 物体一定带负电C. 物体不一定受弹力的作用D. 物体一定受弹力的作用6.已知如图, 带电小球A.B的电荷分别为、, , 都用长L的丝线悬挂在O点。

静止时A.B 相距为d。

为使平衡时间距离减为2, 可采用以下哪些方法()A. 将小球A.B的质量都增加到原来的2倍B. 将小球B的质量增加到原来的8倍C. 将小球A.B的电荷量都减半D.将小球A、B的电荷量都减半, 同时将小球B的质量增加到原来的2倍7.如图所示, 把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上, 在桌面的另一处放置带电小球B。

高考物理二轮复习专题训练:电场力的性质(含答案详解)新人教版

电场力的性质(附参考答案)1.真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A .3∶1B .1∶3C .9∶1D .1∶92.如图1所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上。

两个小球的半径r ≪l 。

k 表示静电力常量。

则轻绳的张力大小为( ) 图1A .0B.kq 2l2 C .2kq 2l 2D.kq l 23. A 、B 、C 三点在同一直线上,AB ∶BC =1∶2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。

当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的电场力为F ;移去A 处电荷,在C 处放电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为( )A .-F2B.F2 C .-FD .F4.如图所示,三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在同一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍,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q 1q 2q 3等于( )A .(-9):4:(-36)B .9:4:36C .(-3) :2:6D .3:2:6解析:由于三个点电荷所受静电力合力为零,显然三个点电荷均为同种电荷是不可能的,故B 和D 错误.若q 1为负电荷,q 2、q 3为正电荷,则q 1所受合力方向向右而不为零,故C 错误 .因此,只有A 符合要求,又由库仑定律,对q 1有:k q 1q 2r 2=k q 1q 39r2,所以q 3=9q 2,同理可得q 3=4q 1,q 1=94q 2.答案:A5.两个相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r(r 远大于小球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( ) A.47B.37C.97D.1676.如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( ) A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3D.4∶37.如图7所示,把一个带电小球A 固定在光滑水平的绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B 。

6.1库仑定律 电场力的性质(高中物理习题)

高三一轮物理复习(人教版)第6章 静电场第1节 库仑定律 电场力的性质一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共计70分.每小题至少一个答案正确)1.电场中有一点P ,下列说法正确的是A .若放在P 点的试探电荷的电荷量减半,则P 点场强减半B .若该电场是由某点电荷Q 产生,当Q 电荷量减半,放到P 点的试探电荷的电荷量增加一倍时,P 点的场强不变C .若P 点的场强增大一倍,放到P 点的试探电荷的电荷量减半,则该电荷在P 点受到的静电力不变D .P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向解析 场强由电场本身的性质决定,与试探电荷无关,故A 错误;点电荷产生的场强E =k Q r 2,取决于Q 和r 2,P 点的场强应为原来的12,故B 错;由F =qE 知,q 受到的静电力不变,所以C 正确;场强方向为正电荷所受静电力的方向,而试探电荷可为正电荷,也可为负电荷,故D 错误.答案 C2.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104 V /m .已知一半径为1 mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10 m /s 2,水的密度为103 kg /m 3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为A .2×10-9 CB .4×10-9 CC .6×10-9 CD .8×10-9 C解析 雨滴不会下落,有Eq ≥mg ,m =4πρr 33, 即q ≥4πρr 3g 3E,代入数据得q ≥4×10-9 C . 答案 B3.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q ,表面无大气,在一次实验中,宇航员将一带电-q(q ≪Q)的粉尘置于离该星球表面h 高处,该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h 处,无初速释放,则此带电粉尘将A .仍处于悬浮状态B.背离该星球球心飞向太空C.向该星球球心方向下落D.沿该星球自转的线速度方向飞向太空解析库仑力随离星球表面高度的变化规律与万有引力随离星球表面高度的变化规律相同,故选A.答案A4.如图6-1-13所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,球c在xOy坐标系原点O上,球a、c带正电,球b带负电,球a所带电荷量比球b所带电荷量少.关于球c受到球a、球b的静电力的合力方向,下列说法中正确的是图6-1-13A.从原点指向第Ⅰ象限B.从原点指向第Ⅱ象限C.从原点指向第Ⅲ象限D.从原点指向第Ⅳ象限解析由题意,a对c的静电力F1为斥力,沿ac方向;b对c的静电力F2为引力,沿cb方向;若F1=F2,则合力指向x轴正方向.由于F1<F2,据力的合成可知,c所受合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限,D正确.答案D图6-1-145.如图6-1-14所示,在a、b两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q1、q2,MN是连接两点的直线,P是直线上的一点,下列哪种情况下P点的场强可能为零A.q1、q2都是正电荷,且q1>q2B.q1是正电荷,q2是负电荷,且q1<|q2|C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2|解析若q1、q2都是正电荷时,P点的场强的方向沿NM方向,一定不为零;若q1、q2都是负电荷,P点的场强的方向沿MN方向,一定不为零;若q1是正电荷,q 2是负电荷,两电荷在P 点的电场强度方向相反,若P 点的场强为零需kq 1r 21=k|q 2|r 22,因r 1<r 2,所以q 1<|q 2|;若q 1是负电荷,q 2是正电荷,若P 点的场强为零需k|q 1|r 21=kq 2r 22,因r 1<r 2,所以|q 1|<q 2.选项B 正确.图6-1-15答案 B6.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的v -t 图象如图6-1-15所示,则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图6-1-16中的图6-1-16解析 由v -t 图象可知电荷做的是加速度逐渐增大的加速运动,电荷从电场中的A 点运动到B 点,则受力方向一定是从A 到B ,因电荷带负电,所以电场线的方向应从B 指向A ,因电荷的加速度逐渐增大,则场强应逐渐增大,电场线逐渐变密,选项C 正确.答案 C图6-1-177.如图6-1-17所示,两个带等量正电荷的小球A 、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上.P、N是小球A、B的连线的水平中垂线,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中如图6-1-18所示的关于小球C的速度图象中,可能正确的是图6-1-18解析在AB的垂直平分线上,从无穷远处到O点电场强度先变大后变小,到O点变为零,负电荷受力沿垂直平分线运动,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为零,速度达到最大,v-t图线的斜率先变大后变小;由O点到无穷远,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果PN足够远,B正确;如果PN很近,A正确.答案AB8.两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图6-1-19中的图6-1-19解析根据等量异种电荷的电场线分布情况知,两电荷的连线上的场强先减小后增大,两电荷在连线上某点产生的场强方向相同,合场强不可能为零,选项A正确,B、C、D错误.答案A9.ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图6-1-20所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是图6-1-20A.两处的电场方向相同,E1>E2B.两处的电场方向相反,E1>E2C.两处的电场方向相同,E1<E2D.两处的电场方向相反,E1<E2解析在ab上找到a关于P1点的对称点c,如图所示,那么ac段在P1处的场强为零,即ab段在P1处产生的场强等效于cb段在该点产生的场强.而P2处的场强为ac与cb 段在该点的合场强,其中cb段分别在P1处和P2处产生的场强大小相等,所以E2>E1,且两处的电场方向相反,D选项正确.答案D10.有三个质量分别为5m、3m、2m的小球A、B、C,其中B球带正电Q,其余两球不带电,用足够长的不会伸长的绝缘线连接,均置于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E,如图6-1-21所示.释放A球,让三球由静止落下,下落一小段时间(球不相碰),此时三个球的加速度大小正确的是图6-1-21A.a A=g+qE8m B.a B=g+qE8mC.a A=g D.a C=g解析本题考查牛顿第二定律的瞬时性、利用整体法和隔离法分析物体的受力等.只有B球带电,B球受到电场力作用,若没有细线作用,B球的加速度大于g,这样B球带动A球运动,A、B两球可以看做一个整体,整体的加速度为a A=a B=g+Eq8m,大于g,则A 、B 整体和C 球之间的距离逐渐减小,C 球的加速度a C =g.答案 ABD11.三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。

高二【电场的力的性质】练习题(带解析)

高二【电场的力的性质】练习题一、选择题(1~7题为单项选择,8~11题为多项选择)1.A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。

当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受的电场力为( )A.-F2B.F2C.-F D.F解析设A、B间距离为x,则B、C间距离为2x,根据库仑定律有F=k Qq x2,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为F′=k2Qq(2x)2=F2,考虑电场力方向易知B正确。

答案 B2.一负电荷从电场中的A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的v-t图象如图1所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )图1解析由v-t图象可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动,故电场线应由B指向A且A到B的方向场强变大,电场线变密,选项C正确。

答案 C3.如图2所示,内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m,带电荷量为q的小滑块,静止于P点,整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。

设滑块所受支持力为F N,OP与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是( )图2A.qE=mgtan θB.qE=mg tan θC.F N=mgtan θD.F N=mg tan θ解析小滑块受重力、电场力和支持力作用,小滑块处于平衡状态,根据力的合成与分解,有qE=mgtan θ,F N=mgsin θ。

故正确答案为A。

答案 A4.如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处场强最大的是 ( )解析根据点电荷电场强度公式E=k Qr2,结合矢量合成法则求解。

设正方形顶点到中心的距离为r,则A选项中电场强度E A=0,B选项中电场强度E B=22k Qr2,C选项中电场强度E C=kQr2,D选项中电场强度E D=2kQr2,所以B正确。

电场力的性质和电场能的性质(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)

压轴题06电场力的性质和电场能的性质考向一/选择题:电场中的一线一面一轨迹问题考向二/选择题:电场中的三类图像考向三/选择题:电场中带电体的各类运动考向一:电场中的一线一面一轨迹问题1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O 点最小,但不为零O 点为零中垂线上的电场强度O 点最大,向外逐渐减小O 点最小,向外先变大后变小关于O 点对称位置的电场强度A 与A'、B 与B'、C 与C'等大同向等大反向2.“电场线+运动轨迹”组合模型模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。

运用牛顿运动定律的知识分析:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。

(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。

若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。

3.几种典型电场的等势面电场等势面重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上电势处处为零等量同种(正)点电荷的电场两点电荷连线上,中点的电势最低;中垂线上,中点的电势最高4.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负。

(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等。

(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。

考向二:电场中的三类图像(一)φ-x 图像1.电场强度的大小等于φ-x 图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x 图线存在极值,其切线的斜率为零。

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