2020版高考物理一轮复习 课时考点过关练17 电场的力的性质（通用）

1、课时考点17电场的力的性质 A组：全国卷1(2020全国卷，15)如图，P是固定的点电荷，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aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则()Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvbB组：地方卷2(2020浙江卷，15)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开()A此时

2、A带正电，B带负电B此时A电势低，B电势高C移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合3(2020浙江理综，19)(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8.0104 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g10 m/s2，静电力常量k9.0109 Nm2/C2()A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为1.0102 NCB球所带的电荷量为4108 CDA、B

3、两球连线中点处的电场强度为04(2020江苏单科，2)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉5(2020浙江理综，16)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属板中间，则()A乒乓球的左侧感应出负电荷B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极

4、板上C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞6(2020广东理综，21)(多选)如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则()AM的带电量比N的大BM带负电荷，N带正电荷C静止时M受到的合力比N的大D移动过程中匀强电场对M做负功7(2020安徽理综，20)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。不计边缘效应时，极板可

5、看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A.和 B.和C.和 D.和8(2020山东理综，18)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，一电荷量为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9(2020浙江理综，20)(多选)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q3.0106 C的正电荷。两线夹

6、角为120，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g10 m/s2；静电力常量k9.0109Nm2/C2，A、B球可视为点电荷)，则()A支架对地面的压力大小为2.0 NB两线上的拉力大小F1F21.9 NC将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F11.225 N，F21.0 ND将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1F20.866 N10(2020广东理综，20)(多选)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为Q的小球P，带电荷量分别为q和2q的小球M和N，由绝缘

7、细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()AM与N的距离大于LBP、M和N在同一直线上C在P产生的电场中，M、N处的电势相同DM、N及细杆组成的系统所受合外力为零11(2020浙江理综，19)(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则()A小球A与B之间库仑力的大小为B当

8、时，细线上的拉力为0C当时，细线上的拉力为0D当时，斜面对小球A的支持力为012(2020福建理综，20)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。课时考点17电场的力的性质三年高考真题演练1D由库仑定律F可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为FbFcFa，由a，可知abacaa。根据粒子的轨迹可知，粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，由cba整个过程中，电场力

9、先做负功再做正功，且Wba|Wcb|，结合动能定理可知，vavcvb，故选项D正确。2C由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误。3ACD两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A正确；A球所受的电场力由几何关系，两球分开后，悬线与竖直方向的夹角为37，Fmgtan 378.0104100.75 N6.0103 N，选项B错误；根据库仑定律得，Fkk，解得qB C4108

10、 C，选项C正确；A、B两球带等量的同种电荷，故在A、B两球连线中点处的电场强度为0，选项D正确。4C通电线圈周围存在着磁场，当小线圈接近通电线圈过程中，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈中会产生感应电流，这属于电磁感应现象，不是静电现象，故选项C正确。5D根据静电感应近异远同的特性可知乒乓球左侧感应出正电荷，A错误；乒乓球不可能吸在左极板上，B错误；库仑力就是电场力，C错误；乒乓球与右极板接触后带正电，在电场力作用下向负极运动，碰到负极板正电荷与负极板上的负电荷中和后带负电，在电场力作用下又向正极板运动，这样会在两极板间来回碰撞，D正确。6BD带电球M、N在不计重力条件下平衡，说明M、N两球

11、所受电场力的合力为零，即M、N所在点合场强为零，所以M球在N球处所产生的场强方向向左，大小为E，故M球带负电；同理，N球在M球处产生的场强方向向右，大小为E，故N球带正电，且两球所带电荷量相等。所以B、D正确。7D由题意知，正极板所带电荷激发的电场的电场强度大小为E，同理负极板所带电荷激发的电场的场强E2，两板间的场强EE1E2，两极板间的静电引力大小FQE1，故D正确。8B因正电荷Q在O点时，G点的场强为零，则可知两负电荷在G点形成的电场的合场强与正电荷Q在G点产生的场强等大反向大小为E合k；若将正电荷移到G点，则正电荷在H点的场强为E1k，因两负电荷在G点的场强与在H点的场强等大反向，则H

12、点的合场强为EE合E1，方向沿y轴负向，故选B。9BC小球A、B间的库仑力为F库k9.0109 N0.9 N，以B和绝缘支架整体为研究对象受力分析图如图甲所示，地面对支架支持力为FNmgF库1.1 N，A错误；以A球为研究对象，受力分析图如图乙所示，F1F2mAgF库1.9 N，B正确；B水平向右移，当M、A、B在同一直线上时，A、B间距为r0.6 m，F库k0.225 N，以A球为研究对象受力分析图如图丙所示，可知F21.0 N，F1F库1.0 N，F11.225 N，所以C正确；将B移到无穷远，则F库0，可求得F1F21 N，D错误。10BD对小球M、N和杆组成的整体，由题意可知kk，得x

13、L，则A错；若P、M和N不在同一直线上则不能平衡，所以B正确；在Q的电场中MN，则C错误；M、N及细杆静止于光滑绝缘桌面上，所以系统所受合外力为零，D正确。11AC根据库仑定律得A、B间的库仑力F库k，则A项正确；当细线上的拉力为0时满足kmgtan ，得到，则B错误，C正确；斜面对小球A的支持力始终不为零，则D错误。12解析(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为Fk代入数据得F9.0103 N(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1kA、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E2E1cos 30由式并代入数据得E7.8103 N/C，方向沿y轴正向答案(1)9.01

14、03 N(2)7.8103 N/C，方向沿y轴正方向两年模拟试题精练1D根据带电物体能够吸引轻小物体和三种起电方式可知，A项错误；锡箔由静止到运动是加速运动过程，B项错误；锡箔与玻璃棒接触带上与玻璃棒相同的正电，同种电荷相互排斥，锡箔散开，故C错误，D项正确。2B根据B恰能保持静止可得：kkA做匀速圆周运动，根据A受到的合力提供向心力得：kkmA2L1C做匀速圆周运动有，有kkmC2L2联立三式解得A和C的比荷应是()33B圆心O处的电场可等效为在正N边形的顶点A放置一个带电荷量为2q的点电荷与过该点直径的另一端的顶点放置一个带电荷量为q的点电荷产生的，由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得圆

15、心O处的场强大小为Ekk，选项B正确。4C对小球进行受力分析，小球受重力和A、B、C处正点电荷施加的库仑力。设角是A、B、C处正点电荷施加的库仑力方向与竖直方向的夹角，将库仑力分解到水平方向与竖直方向，根据竖直方向平衡条件得：3Fcos mg又F根据几何关系得cos 解得q，故选C。5B由O点电势高于c点可知，匀强电场的场强方向为竖直向下。带电粒子M轨迹向下弯曲可知M所受电场力向下，M带正电；带电粒子N轨迹向上弯曲可知N所受电场力向上，N带负电，选项A错误；由于在匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线为等差等势面，O点至a点和O点至c点的电势差大小相等，由动能定理可知，N在a点的动能与M在c

16、点的动能相同，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，选项B正确；M和N两粒子在电场中运动所受电场力大小相等，方向相反，所以选项C错误；N从O点运动至a点的过程中电场力做正功，选项D错误。6A查阅资料知道：图所示的电场分布与等量异种电荷电场分布的一半是一样的。根据P点的电场线方向可以得P点的电场强度方向是垂直于金属板向左，P点与点电荷O之间的距离为r，根据点电荷的场强公式E得，一个电荷q在P点的场强为E1，电场是由两异号点电荷分别产生的场强叠加产生的，如图所示，据几何关系知cos ，所以P点的合场强为E2E1cos ，故B、C、D错误，A正确。7BDA、B间的连线与竖直方向的夹角减小，对B研究

17、，库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向，因此A、B两小球间的库仑力减小；由整体法可知，A对杆的压力等于A、B的重力之和，A、C错误，B、D正确。8AB在匀强电场中，沿电场线方向，电势均匀降低，A项正确；带负电小球受电场力与场强方向相反，在匀强电场中受电场力不变，故加速度不变，所以在x0区域内加速度为负方向，B项正确；小球在原点的初速度为v0，经过任意一段位移x后的速度为v，由匀变速直线运动规律可知，v2v2ax，所以vx图象不是直线，C项错；由动能定理有：EqxEkmv，故Ekx图象应为一次函数图象，D项错。9解析(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力图如图所示。则有FNs

18、in 37qEFNcos 37mg由可得E(2)若电场强度减小为原来的，即E电场强度变化后物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得mgLsin 37qELcos 37Ek0可得Ek0.3mgL答案(1)(2)0.3mgL10解析(1)小物块能通过轨道最高点L的条件是mgmvL2 m/sA到L过程：qEsmgsmg2Rmv0解得s1.25 m(2)小物块由P到L过程：mgRqERmvmv解得vp2 m/s在P点：FNqEm解得FN4.8 N(3) 能。小物块落回到MN水平面时，速度的大小v1等于第一次经过N点时的速度大小。由动能定理得qEsmgsmv解得v1vN2 m/s答案(1

19、)1.25 m(2)4.8 N(3)2 m/s11解析(1)设小方块的总个数为N，每个小方块质量为m，电荷量为q，速度最大时，合外力为零有NEqNmg解得0.5(2)所有小方块在进入AB区域的过程中，小方块间不会分离，摩擦力先由零逐渐增大，并且随位移均匀增大，完全进入后，摩擦力为恒力。设小方块最终静止时最右端离A点距离为x1，由动能定理得：NEq(2Lx1)NmgLNmg(x1L)解得x13L，即小方块最右端刚好停在B点(3)只要小方块的后端(最左端)能通过B点，则所有小方块都能通过B点，设小方块的前端(最右端)距A点的距离为x2处由静止释放，小方块刚好全部进入时的速度为v，则NEq(Lx2)

20、NmgLNmv2从刚好全部进入AB区域，到全部离开AB区域的过程中，最后一个小方块的加速度保持不变(Eqmg)3L0 mv2联立解得x23L(4)因为B点右侧光滑，每个小方块离开B点后，各小方块的速度不同，小方块之间将有间距。假设将AB区域向右无限延长，从x23L处由静止释放，小方块的最左端刚好到达B处静止时，所有小方块均同时静止。每个小方块在B点的初动能等于各自的合外力做的功，合外力为F合mgEq，方向均向左，向右的平均位移为L由功能关系得Ek总(mgEq)L(mgEq)LMgL答案(1)0.5(2)B点(3)3L(4)MgL一、选择题(本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，第16题只有一

21、项符合题目要求，第78题有多项符合题目要求。)1.某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑，发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散开，下列说法正确的是()A锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B锡箔屑被吸引过程有减速过程C最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D散开时锡箔屑带正电2(2020山西省大同一中、同煤一中高三联合考试)如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1和L2。不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷(电量与质量之比)之比应是()A()2 B()3 C()2 D()33(202

22、0甘肃天水高三期末)如图所示，O是半径为R的正N边形(N为大于3的偶数)外接圆的圆心，在正N边形的一个顶点A放置一个带电荷量为2q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为q的点电荷(未画出)。则圆心O处的场强大小为()A. B. C. D.4(2020武汉摸底)水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量均为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示。已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量应为()A. B. C. D.5(2020安徽江南十校摸底)如图所示，图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等

23、间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷量数值也相等，现将M、N从虚线上O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则()AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CM和N两粒子在电场中运动的加速度相同DN从O点运动至a点的过程中克服电场力做功6(2020河南周口市调研)如图所示，图甲中MN为足够大的不带电接地薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想

24、求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异种点电荷所带电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小作出以下判断，其中正确的是()A方向垂直于金属板向左，大小为B方向沿P点和点电荷O的连线向左，大小为C方向垂直于金属板向左，大小为D方向沿P点和点电荷O的连线向左，大小为7(2020广州毕业班质检)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同

25、种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力不变8(2020鲁南六校联考)如图所示，无限大均匀带正电薄板竖直放置，其周围空间的电场可认为是匀强电场。光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔，一个视为质点的带负电小球在细管内运动(细管绝缘且光滑)。以小孔为原点建立x轴，规定x轴正方向为加速度a、速度v的正方向，如图分别表示x轴上各点的电势，小球的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图象，其中正确的是()二、非选择题(本题共3小题。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。)9(2020日照三校联考)如图所示，一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。已知重力加速度为g，sin 370.6，cos 370.8