2020版高考物理一轮复习第七章静电场（第1课时）课时作业（含解析）.docx

课时作业【基础练习】 一、库仑定律的理解和应用1(2018黑龙江双鸭山一中月考)两个相同的带异种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为()A.F B.F C.F D.FA解析：设一个小球带电量大小为Q，则另一个为大小3Q，根据库仑定律有：两球接触前：Fk，接触再分开后，两球分别带电量大小为：Q1Q2Q；由库仑定律得：Fk，故A正确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.B.C.D.B解析：以小球c为研究对象，其受力如图甲所示，其中F库kqqc，l2，由平衡条件得：2F库cos 30Eqc.即：Eqc，E此时a的受力如图乙所示，()2()2()2得qc2q即当qc2q时a可处于平衡状态，同理b亦恰好平衡，故选项B正确二、电场强度的理解和应用3(2019哈尔滨师范大学附中)(多选)如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，已知A、C两点到MN的距离相等。由此可知()A从B到C，小球的动能减小B从B到C，小球的电势能增大C从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D从A到B与从B到C小球的速度变化量一定相同答案：ABC4.如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷当B静止时，A，B等高，细线与竖直方向的夹角为.已知重力加速度为g，则A在B处所产生的场强大小为()A. B.C. D.A解析：对小球B，由平衡条件得qEmgtan ，解得A在B处所产生的场强大小为.三、电场强度的叠加5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点有一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()Ak BkCk DkB解析：由b点处场强为零知，圆盘在b点处产生的场强E1大小与q在b点处产生的场强E2大小相等，即E1E2k，但方向相反由对称性，圆盘在d点产生的场强E3k，q在d点产生的场强E4k，方向与E3相同，故d点的合场强EdE3E4k，B正确6直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A.，沿y轴正向 B.，沿y轴负向C.，沿y轴正向 D.，沿y轴负向B解析：处于O点的正点电荷在G点处产生的场强E1k，方向沿y轴负向；又因为G点处场强为零，所以M、N处两负点电荷在G点共同产生的场强E2E1k，方向沿y轴正向；根据对称性，M、N处两负点电荷在H点共同产生的场强E3E2k，方向沿y轴负向；将该正点电荷移到G处，该正点电荷在H点产生的场强E4k，方向沿y轴正向，所以H点的场强EE3E4，方向沿y轴负向四、电场线与带电粒子的运动轨迹的分析7(全国2卷多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )A平面c上的电势为零B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时，其电势能为4 eVD该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍答案：AB8(2018渭南质检)两个带电荷量分别为Q1，Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知()A两质点带异号电荷，且Q1Q2B两质点带异号电荷，且Q1Q2D两质点带同号电荷，且Q1Q2.9(2017大同一中、同煤一中联考)(多选)如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a，b，c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是()Aa一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B由于AB的长度等于BC的长度，故UABUBCCa虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变Db虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量CD解析：由图中的电场线无法判断方向，所以不能判断出a，b，c三种粒子的电性，由于AB间的平均场强小于BC间的平均场强，由UEd可知UAB，比较可知c粒子比b粒子的质量小 【素能提升】10(2018河北定州中学周练)如图，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A、B，电荷量均为q，质量均为m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O.在O处施加一水平恒力F使A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l的等边三角形，则()A小环A的加速度大小为B小环A的加速度大小为C恒力F的大小为D恒力F的大小为B解析：设轻绳的拉力为T，则对A：TTcos 60k；Tcos 30maA，联立解得：aA，选项B正确，A错误；恒力F的大小为F2Tcos 30T，选项C、D错误；故选B.11(2014广东理综)如图所示，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为mA和mB的小球，悬点为O，两个小球均带正电荷，当小球由于静电力作用张开一角度时，A球悬线与竖直线夹角为，B球悬线与竖直线夹角为，如果30，60，则两小球mA和mB之比为()A31B12C13D21A解析：将两根悬线和小球A、B和小球A、B视为一个系统，则球和线之间的相互作用力、静电力均为内力，受力分析如图所示，以悬点O为固定转动轴，系统在mAg和mBg的力矩作用下处于平衡状态，得mAgLAmBgLB，其中LALsin ，LBLsin ，则，故A正确12(多选)用等长的绝缘丝线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A、B(均可视为质点且不计两球之间的万有引力)，两线上端固定在同一点O，把B球固定在O点的正下方，当A球静止时，两悬线夹角为，如图所示，若其他条件不变，只改变下列某些情况，能够保持两悬线夹角不变的方法是()A同时使两悬线的长度都减半B同时使A球的质量、电荷量都减半C同时使A、B两球的质量、电荷量都减半D同时使两悬线的长度和两球的电荷量都减半BD解析：如图所示，以小球A为研究对象，受重力mg、静电斥力F和拉力FT的作用，三力平衡设线长为l，由力学三角形和几何三角形关系可得mg，lF，d，其中FkqAqB，d2，d2lsin ，2.同时使A球的质量、电荷量都减半，则两悬线夹角不变，选项B正确；同时使两悬线的长度和两球的电荷量都减半，两悬线夹角不变，选项D正确13(2014福建理综)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L2.0 m若将电荷量均为q2.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k9.0109 Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向解析：(1)根