江苏专版2019高考物理一轮复习课时跟踪检测二十一电场力的性质.doc

1、【 精品教育资源文库 】 课时跟踪检测（二十一） 电场力的性质 对点训练：库仑定律的理解与应用 1.(2018 北京西城质检 )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.kq2l2 C 2kq2l2 D.kql2 解析：选 B 轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律得 F kq2l2 ，选项 B 正确。 2 (2018 常州检测 )真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了 12，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的

2、电量一定减少了 ( ) A.12 B.13 C.14 D.124 解析：选 B 因为一个点电荷增加了 12，则 q1 32q1，根据库仑定律的公式 F kq1q2r2 知，若库仑力不变，则 q2 23q2，即另一电荷减小了 13。故 B 正确， A、 C、 D 错误。 对点训练：库仑力作用下的平衡问题 3 多选 (2018 泰州模拟 )光滑绝缘的水平桌面上，固定着带电荷量为 Q、 Q 的小球 P1、 P2，带电荷量为 q、 q 的小球 M、 N 用绝缘细杆相连，下列图中的放置方法能使 M、N 静止的是 (图中细杆的中点均与 P1、 P2连线的中点重合 )( ) 解析：选 BD 根据矢量合成可得

3、，在 P1、 P2连线的中垂线上的电场强度方向水平向右，故如题图 A、题图 C 中放置方式， M、 N 受力是不可能平衡的，所以 A、 C 错误；在 P1、 P2的连线上电场方向由正电荷指向负电荷，即水平向右，如题图 B、题图 D 放置，由对称性知，【 精品教育资源文库 】 M、 N 所在位置的电场强度大小相等，方向相同，电荷 M、 N 所受电场力等大反向，所以 B、 D正确。 4.多选 (2018 济宁一中检测 )如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点 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 电荷量均为 q 且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中

4、。已知静电力常量为 k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是 ( ) A如果 a、 b 带正电，那么 c 一定带负电 B匀 强电场场强的大小为 3kqL2 C质点 c 的电荷量大小为 2q D匀强电场的方向与 ab 边垂直指向 c 解析：选 AB 如果 a、 b 带正电，要使 a、 b 都静止，匀强电场对 a、 b 的电场力相同，c 必须带负电，故 A 正确；设质点 c 带电荷量为 Q，以质点 c 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 kQqL2 cos 30 EQ，则E 3kqL2 ，因质点 c 带正、负电性质不确定，故

5、匀强电场方向不确 定，故 B 正确， D 错误；设 c 带电荷量为 Q，以 c 为研究对象受力分析，根据平衡条件得在沿电场方向质点 a 受力平衡，即 qE kQqL2cos 30 ，解得 Q 2q，故 C 错误。 5.多选 如图所示，一绝缘细线 Oa 下端系一质量为 m 的带电的小球 a，悬点 O 正下方有一带电小球 b 固定在绝缘底座上。开始时 a 球静止在图中位置，此时细线 Oa 与竖直方向的夹角为 。现将 b 球沿竖直方向缓慢上移至与 a 球等高处，此过程 ( ) A细线 Oa 与竖直方向的夹角 保持不变 B b 球所受的库仑力一直变大 C细线 Oa 的拉力一直变 大 D a 球与 b

6、球间的距离一直变大 解析： 选 BC 对小球 a 受力分析，如图所示。图中力三角形 G aF与几何三角形 Oba 相似，故： Fab GOb TOa，先假设 不变，则 b球向上移动的过程中，由几何关系可知， ab 之间的距离减小，根据【 精品教育资源文库 】 库仑定律公式： F kq1q2r2 可知， ab 之间的距离减小时， ab 之间的库仑力将增大。所以小球 a不可能保持不动， a 必定向右上方移动一定的距离，此时 增大；即 a 向右上方移动一定的距离，但 ab 之间的距离仍然 减小， ab 之间的库仑力仍然增大，故 A、 D 错误， B 正确；当b 向上移动时， Ob 之间的距离减小，

7、由上可知，细线 Oa 的拉力一直变大，故 C 正确。 对点训练：电场强度的叠加问题 6 (2015 安徽高考 )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 20，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. Q0S和 Q2 0S B.Q2 0S和Q2 0S C. Q20S和 Q22 0S D.Q 0S和Q22 0S 解析：选 D 两极板均看作无穷大导体板，极板上单位面积上的电荷量 QS；则单个极板形成的

8、场强 E0 20 Q20S，两极板间的电场强度为： 2 20 Q0S；两极板间的相互引力 F E0Q Q22 0S；故选 D。 7.(2018 泰州检测 )如图所示，在两等量异种点电荷的电场中， MN为竖直放置的一根光滑绝缘细杆，放在两电荷连线的中垂线上， a、 b、c 三点所在水平直线平行于两点电荷的连线，且 a 与 c 关于 MN 对称， b点位于 MN 上， d 点位于两电荷的连线上。下列说法中正确的是 ( ) A a 点的场强与 b 点的场强方向相同 B a 点的场强与 c 点的场强方向相同 C b 点的场强大于 d 点的场强 D套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动 解析

9、：选 D 根据等量异种电荷的电场线分布可知， b 点的场强水平向右， a 点的场强斜向上，方向不同，选项 A 错误；由对称性可知， a、 c 两点的场强大小相等，方向不同，选项 B 错误； b 点的场强小于两电荷连线中点处的场强，而两电荷连线中点处的场强小于 d点的场强，则 b 点的场强小于 d 点的场强，选项 C 错误；套在细杆上的带电小环由静止释放后，由于竖直方向只受重力，电场力垂直细杆方向，则小环将做匀加速直线运动，选项 D【 精品教育资源文库 】 正确。 对点训练：电场线的理解与应用 8.多选 (2018 昆明一中摸底 )如图所示， A、 B 为两个点电荷， MN为两 电荷连线的中垂

10、线，图中实线表示两点电荷形成的电场的一条电场线 (方向未标出 )，下列说法正确的是 ( ) A两电荷一定是异种电荷 B电荷 A 一定带正电 C两电荷的电量一定满足 |qA| |qB| D两电荷的电量一定满足 |qA| |qB| 解析：选 AC 由电场线分布特点可知两电荷一定带异种电荷，故 A 正确；电场线方向未知，电荷 A 可能带正电荷，也可能带负电荷，故 B 错误；将 A、 B 两点用直线连起来，通过电场线的疏密程度可知两电荷的电量一定满足 |qA| |qB|，故 C 正确， D 错误。 9.多选 (2018 三明模拟 )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

11、电场线方向飞出 a、 b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则 ( ) 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 的加速度将增大 D两个粒子的动能均增加 解析：选 CD 根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异性电荷，但无法确定其具体电性，故 A 错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，故 B 错误， D 正确；从两粒子的运动轨迹判断， a 粒 子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏， b 粒子经过的电场的电场线逐渐变密，说明 a 的加速度减小， b 的加速度增

12、大，故 C 正确。 10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 ( ) 【 精品教育资源文库 】 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 解析：选 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

13、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。 考点综合训练 11 (2018 徐州模拟 )如图所示，质量为 m 的小球 A 穿在绝缘细杆上，杆的倾角为 ，小球 A 带正电，电荷量为 q。在杆上 B 点处固定一个电荷量为 Q 的正电荷。将 A 由距 B 竖直高度为 H 处无初速度释放，小球 A 下滑过程中电荷量不变。不计 A 与 细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量 k 和重力加速度 g。求： (1)A 球刚释放时的加速度大小。 (2)当 A 球的

14、动能最大时， A 球与 B 点的距离。 解析： (1)由牛顿第二定律可知 mgsin F ma 根据库仑定律有 F kqQr2 又知 r Hsin ，得 a gsin kQqsin2mH2 。 (2)当 A 球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大。 设此时 A 球与 B 点间的距离为 d，则 mgsin kQqd2 解得 d kQqmgsin 。 答案： (1)gsin kQqsin2mH2 (2) kQqmgsin 12.如图所示，空间存在着强度 E 2.510 2 N/C，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为 L 0.5 m 的绝缘细线，一端固定在 O 点，另一端拴着质量 m 0.5 kg、电荷量 q 4 10 2 C 的小球。现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取 g 10 m/s2。求： 【 精品教育资源文库 】 (1)小球的电性。 (2)细线能承受的最大拉力。 (3)当小球继续运动后与 O 点水平方向距离为 L 时，小球距 O 点的高度。 解析： (1)由小球运动到最高点可知，小球带正电。 (2)设小球运动到最高点时速度为 v，对该过程由动能定理有， (qE mg)L 12mv2