学年高中物理第章静电场专题突破与题型专练电场力的性质练习新人教版选修.doc

1、专题突破与题型专练电场力的性质题型一:等量点电荷周围的电场1.(2018 广西钦州高二期中)两个等量正点电荷位于 x 轴上,关于原点 o 呈对称分 布,下列能正确描述电场强度 e 随位置 x 变化规律的图是( a )解析 : 根据电场强度的叠加 , 知两正电荷的中点电场强度为零 , 周围的电场线是排 斥 状 的 , 靠 近 电 荷 处 电 场 强 度 比 较 强 . 故 a 正 确 , b , c , d 错误.2.(2018 江西南昌市二中高二测试)ab 和 cd 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 o.将电荷量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关于 ab 对称且距离等 于圆的半

2、径 , 如图所示 . 要使圆心处的电场强度为零 , 可在圆周上再放一个适当的 点电荷 q,则该点电荷 q( c )a.应放在 a 点,q=2q b.应放在 b 点,q=-2qc.应放在 c 点,q=-qd.应放在 d 点,q=-q解析:根据平行四边形定则,求出+q 和-q 在 o 点产生的合场强,大小等于其中一个 点电荷在 o 点产生的电场强度的大小,方向水平向右,要使圆心处的电场强度为零, 可在 c 点放一个电荷量 q=-q 的点电荷,故选项 c 正确.3.(2018 河北冀州中学高三模拟 )如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷 ,0距离为 d,电荷量分别为+q 和-q.在它们的水平中垂

3、线上固定一根长为 l、内壁光 滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度 v 从管口射入,则小球( c )a. 速度先增大后减小b. 受到的库仑力先做负功后做正功c. 受到的库仑力最大值为d. 管壁对小球的弹力最大值为解析:由等量的异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动 时,合力为重力,小球速度一直增大,故 a 错误;库仑力水平向右,不做功,故 b 错误;在连线中点处库仑力最大,f= + = ,故 c 正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为,故 d 错误.题型二:电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析1.(2018 山东曲阜高二期中 )某静电场中的电场线如图中

4、实线所示 ,带电粒子在电 场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由 m 运动到 n,以下说法正确 的是( d )a. 粒子必定带正电荷b. 粒子必定带负电荷c. 粒子在 m 点的加速度大于它在 n 点的加速度d. 粒子在 m 点的加速度小于它在 n 点的加速度解析 : 由于不知道电场线的方向 , 只知道带电粒子受力方向 , 没法确定带电粒子的电性 ,故选项 a,b 错误;电场线越密集的地方电场强度越大 ,带电粒子受到的静电 力越大,加速度越大,故选项 c 错误,d 正确.2. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器 .某除尘器模型的收尘板是很长 的条形金属板,图中直线 ab 为该收尘

5、板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的 电场线分布如图所示 ; 粉尘带负电 , 在静电力作用下向收尘板运动 , 最后落在收尘 板上.若用粗黑曲线表示原来静止于 p 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列四幅图 中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( b )解析:粉尘受力方向应该与电场线的切线方向相反 ,从静止开始在非匀强电场中运 动时 , 带电粉尘颗粒一定做曲线运动 , 且运动曲线总是向静电力一侧弯曲 , 运动轨 迹介于 p 点切线与经 p 点的电场线之间,故带电粉尘应沿 b 图所示曲线运动;不可 能偏向同一电场线内侧或沿电场线运动或振动,故不可能出现 a,c,d 图的情况,b 正确.3.(201

6、8 内蒙古巴彦淖尔市一中高二测试 )( 多选 )如图所示 , 实线为不知方向的三 条电场线,从电场中 m 点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a,b 两个带电粒子,仅 在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( cd )a. a 一定带正电,b 一定带负电b. a 的速度将减小,b 的速度将增加c. a 的加速度将减小,b 的加速度将增加d. 两个粒子的动能都增加解析 : 带电粒子做曲线运动 , 所受力的方向指向轨迹的内侧 , 由于电场线的方向未 知,所以粒子带电性质不确定,故选项 a 错误;从图中轨迹变化来看,速度与力方向 的夹角小于 90,所以静电力都做正功,动能都增大,速度都增大,故选项

7、 b 错误,d正确;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以 a 受力减小, 加速度减小,b 受力增大,加速度增大,故选项 c 正确.题型三:静电力与力学规律的综合应用1.(2018 陕西汉中高二期中)如图所示,在电场强度为 e 的匀强电场中有一个质量 为 m 的带正电小球 a 悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成 30角, 已知此电场方向恰使小球受到的静电力最小,则小球所带的电荷量应为( d )a. b. c. d.解析 : 由题意电场方向恰使小球受的静电力最小可知 ,e 的方向与细线垂直 , 受力如图.由平衡条件可得, mg=qe,q= ,故 d 正确.2.(2

8、017 甘肃省高三第二次诊断)如图所示,等量异种电荷 a,b 固定在同一水平线上 , 竖直固定的光滑绝缘杆与ab 连线的中垂线重合 ,c,d 是绝缘杆上的两点,acbd 构成一个正方形.一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自 c 点 无初速度释放,则小球由 c 运动到 d 的过程中,下列说法正确的是( a )a. 杆对小球的作用力先增大后减小b. 杆对小球的作用力先减小后增大c. 小球的速度先增大后减小d. 小球的速度先减小后增大解析:从 c 到 d,电场强度先增大后减小,则静电力先增大后减小,则杆对小球的作ttt用力先增大后减小,故选项 a 正确,b 错误;因直杆处于 ab 连线的中垂

9、线上,所以此 线上的所有点的电场方向都是水平向右的 ,对带电小球进行受力分析,受竖直向下 的重力 , 水平向右的静电力和水平向左的弹力 , 水平方向上受力平衡 , 竖直方向上 的合力大小等于重力 , 重力大小不变 , 加速度大小始终等于重力加速度 , 所以带电 小球一直做匀加速直线运动,故选项 c,d 错误.3.(2018 广东中山市一中高三测试 )如图所示 ,一条长为 l 的绝缘细线 ,上端固定 , 下端系一质量为 m 的带电小球,将它置于电场强度为 e、方向水平向右的匀强电 场中,当小球平衡时,细线与竖直方向的夹角=45.求:(1) 小球带何种电荷?电荷量为多少?(2) 若将小球向左拉至细线呈水平的位置 ,然后由静止释放小球 , 则放手后小球做 什么运动?经多长时间到达最低点?解析 :(1) 由于小球处于平衡状态 ,对小球进行受力分析 , 如图所示 , 由此可知小球带 正电,设其电荷量为 q,则f sin =qe,f c