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．4
C．5 D．6
4.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 b
B．若Q为正电荷，则q带正电，F a C．若Q为负电荷，则q带正电，F a>F b D．若Q为负电荷，则q带正电，F a 5.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 θ q B ．竖直向上，场强大小为mg q C ．垂直于杆斜向下，场强大小为mg sin θ q D ．水平向右，场强大小为mg cot θ q 8．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 ＝5.0×103 V/m ，要使一个电荷量为3.0×10－15 C 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 ．1.5×10－11 N ，与场强方向成120° B ．1.5×10 －11 N ，与场强方向成60° C ．1.5×10－11 N ，与场强方向相同 D ．1.5×10 －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，则处于圆心O 处的电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( ) A ．E ＝mg q B ．E ＝2mg q C ．E ＝3mg q D ．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＝1.25×104N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m＝1.0×10－2 kg.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＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)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 1 L ，F m 2g ＝L 2 L ，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1.5×10－11 N ．方向与场强方向相同，C 正确． 11、答案：B 12、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 ＝12 mv 2 ①，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 2 R ②.由①②可求出E ＝3mg q ，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 2 0＝2a ·L 2 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 ＝3mg 4q ② (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 2 ③ 由圆周运动知识，在最低点时， F 向＝F T －(mg ＋qE )＝m v 2 l ④ 联立以上各式，解得：F T ＝49 20 mg ⑤ 答案：(1)3mg 4q (2)49 20mg 16、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＝ma ① 解得：a ＝g sin θ－ － qE cos θ m ② ②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/s2(2)0.9 m 2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场力的性质电场强度专题练习 一、填空题 1．相距为a 的A 、B 两点分别放着等量异种电荷＋Q 、、Q ，在A 、B 连线中点处的电场强度___________N/C ,方向__________（指向A 或B 、 2．如图（a ）所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.5m 。放在A 、B 两点的检验电荷q 1、q 2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b ）所示。则A 点的电场强度大小为___N/C ，B 点的电场强度大小为____N/C ，点电荷Q 的位置坐标为x =__________m 。 3．A 、B 为可视为点电荷的两个带正电小球，固定在足够大的光滑绝缘水平面上，A 球质量m A =0.4kg ，带 电量Q A =3.2×l0-6C ；B 球质量m B =0.6kg ，带电量Q B =8×l0-4 C ，两球之间距离L =3m ，静电力恒量k =9×l09N·m 2/C 2。 则A 球在B 球处产生的电场强度大小为______N/C ，同时释放两球，释放瞬间A 球的加速度大小为_____m/s 2。 4．如图所示，两带电量为Q 的等量异种点电荷相距L ，在连线中点O 处有一半径为r 的金属球壳(r ＜2L )，球心在O 点，则感应电荷在球心O 点的产生的场强大小为_______，方向为________。 5．P 是点电荷Q 电场中的一点，P 到点电荷Q 的距离r =0.1 m 。将一个电量q =1.0×l0-10C 的点电荷放到P 点，受到的电场力F =9.0×10-5N ，己知静电力常量k =9.0×109N·m 2/C 2.则点电荷Q 在P 处的电场强度的大小为______N/C ，点电荷Q 的电荷量为_____C 。 6．如图所示，一个质量为m=0.02kg ，带电量为q =2×10?4C 的物体放在光滑水平面上，所在区域有一水平向右的匀强电场，场强E =500N/C 物体由静止开始向前做匀加速直线运动，重力加速度g =10m/s 2物体在电场中受的电场力为______ N ，物体运动的加速度为___m/s 2 ，物体运动位移24m 时，电场力做功为______ J . 7．如图所示，a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点．电场线与梯形所在的平面平行．ab//cd ，且ab 边长为cd 边长的一半，e 是cd 边的中点．已知a 点的电势3a V ?=、b 点的电势 第一章 《静电场 》单元测试题 班级 姓名 一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分) 1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( ) A ．电场强度大的地方，电势一定高 B ．电场强度不变，电势也不变 C ．电场强度为零时，电势一定为零 D ．电场强度的方向是电势降低最快的方向 2．如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是 A ．该电场是匀强电场 B ．a 点的电场强度比b 点的大 C ．a 点的电势比b 点的高 D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同 3．如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定于A 、B 两点，DC 为AB 连线的中垂线，C 为A 、B 两点连线的中点，将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论 正确的有( ) A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 3受到的电场力逐渐减小 D ．q 3受到的电场力逐渐增大 图2 4．如图3所示，a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 电势分别为φa ＝5 V 、φb ＝3 V ．下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E b C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 图3 5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静 电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场．实线为其电场线， 虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两 点关于直线AB 对称，则( ) A ．A 点和 B 点的电势相同 B ． C 点和 D 点的电场强度相同 C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功 D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 图4 6．如图5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 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力 常量)( )． 图5 A ．k 3q R 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分) 7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( ) A ．电场力F B ．电场强度E C ．电势差U D ．电场力做的功W 图1 课时作业(二十三) 一、选择题 1．(2019·四川自贡诊断)两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是() A．如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力 B．如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零 C．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力仍是斥力 D．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力 解析：如果相互接触前两球的库仑力是引力，且两球带不等量的异种电荷，则相互接触后的库仑力是斥力，A、B错误．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则两球带同种电荷，则相互接触后带等量的同种电荷，相互间的库仑力仍是斥力，C正确，D错误．答案：C 2．如图所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力() A．大小不变B．方向不变 C．逐渐减小D．逐渐增大 解析：由电场线的分布情况可知，N点电场线比M点电场线疏，则N点电场强度比M 点电场强度小，由电场力公式F＝qE可知正点电荷从虚线上N点移动到M点的过程中，电场力逐渐增大，电场力方向与点所在的电场线的切线方向一致，所以一直在变化，故D正确． 答案：D 3．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab ＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则() 电场力的性质---电场的叠加 一、夯实基础 1、把质量为M的正点电荷放在电场中无初速释放，不计重力，则以下说法正确的是：（） A、点电荷的运动轨迹一定和电场线重合 B、点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致 C、点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合 D、点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动 2、关于电场，下列说法中正确的是：（） A、E=，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍 B、E=k中，E与Q成正比，而与r2成反比 C、在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强均相同 D、电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 3、下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=KQ/r2的叙述，正确的是：（） A、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量。 B、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量， 它适用于任何电场 C、F=KQ/r2是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场 D、从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=K，式中是点电荷q2产生的电场在点电荷q1 处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 4、以下的说法正确的有：( ) A．没有画电场线的地方一定没有电场线存在 B．正电荷只在电场力的作用下运动时一定沿着电场线的方向运动 C．正点电荷在电场中运动时加速度的方向必定和通过该点电场线的切线方向一致 D．静止的点电荷在电场中受到电场力作用运动时，轨迹可能与电场线重合 答案与解析 1、C 解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件。仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错。 点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错。 由牛顿第二定律知加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对。 点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D错.故选C。 2、B解析：E=为场强的定义式，此式中E只是在数值上等于检验电荷q所受电场力与本身电量的 课时跟踪检测（二十二）电场力的性质 [A级——基础小题练熟练快] 1．(2019·邢台模拟)关于静电场，下列结论普遍成立的是() A．电场强度为零的地方，电势也为零 B．电场强度的方向与等势面处处垂直 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向 解析：选B电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零时，电场强度不一定为零，故A、C错误；电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故B正确；顺着电场线方向电势降低，但电势降低的方向并不一定是电场强度的方向，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D错误。 2.如图所示，固定一负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F。现将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则() A. F ＝F2 B. F1＋F2＝F C. 若小球b带负电，L增大，则F1也增大 D. 若小球b带正电，L减小，则F2也减小 解析：选D设两球间的库仑力为F′，则小球b带负电时：F＋F′＝F1；小球b 带正电时：F－F′＝F2；解得F1>F2；F1＋F2＝2F，选项A、B错误；若小球b带负电，L增大，则F′减小，则F1也减小，选项C错误；若小球b带正电，L减小，则F′变大，则F2减小，选项D正确。 3．(2018·无锡五校联考)对于如图所示四幅有关电场，下列说法正确的是() A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D．图丁中某一电荷放在e点与放到f点，它们的电势能相同 解析：选D由题图可知，甲为等量异种电荷形成的电场线，故A错误；乙为正的点电荷所形成的电场线分布图，离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同，场强方向不同，故B错误；只有电场线为直线时，粒子才有可能沿着电场线运动，曲线电场线中，粒子不会沿着电场线运动，故C错误；图丁中e点与f点电势相同，同一电荷的电势能相同，故D正确。 4．(多选)(2019·威海调研)如图为静电除尘器除尘原理示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是() 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.kq 2l 2 C.2kq 2l 2 D.kq l 2 2.一带负电荷的质点，只在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的．关于b 点电场强度E 的方向，图中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( ) 3.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 4.如图所示，a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q 和－Q ，c 是线段ab 的中点，d 是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为F d、F c、F e，则下列说法中正确的是( ) A．F d、F c、F e的方向都是水平向右 B．F d、F c的方向水平向右，F e的方向竖直向上 C．F d、F e的方向水平向右，F c＝0 D．F d、F c、F e的大小都相等 5.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的速度将增大 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，一个增大一个减小 6.如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O点到B点的距离为l，平衡时A、B两带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k.则( ) 2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练 专题（31）电场力的性质（原卷版） 考点一 库仑定律的理解和应用 1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． 2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r 为球心间的距离． 3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示． (1)同种电荷：F 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/10 B. q/9 C. q/6 D. q/2 3.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 ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 4.如图所示，质量、电量分别为m 1、m 2、q 1、q 2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 A.若m 1=m 2，q 1 阳光家教网 全国最大家教 平台 电场力的性质，能的性质 例1、真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1 的库仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） （A ）不断减小 （B ）不断增加 （C ）始终保持不变 （D ）先增大后减小 例2、以下有关场强和电势的说法，哪些是正确的？ （ ） （A ）在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方高 （B ）在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方低 （C ）在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越低，无限 远处电势最低 （D ）在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越高，无限 远处电势最高 例3、1 如图所示，两个带电小球A 、B 用长度为L=10cm 的细丝线相连放在光滑绝缘水平 面上保持静止。已知这时细丝线对B 球的拉力大小F 0=1.8×10-2N ， A 球的电荷量为 C q A 7100.1-?+=， 求：⑴小球A 所受的电场力F 的大小。 ⑵小球B 的电性和电荷量q B 。（静电力常量k=9.0×109N m 2/C 2） 例4、质量为m 的带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,平衡时绝 缘细线与竖直方向成30°角,重力加速度为g.求电场强度的大小. 阳光家教网全国最大家教 平台 例5、在电场中移动电荷量为8×10-8C的小球从A点运动到B点，电场力做功1.6×10-3J，求：求该两点间的电势差？该电荷的带电量为-2.5×10-8C，则电场力做多少功，做正功还是负功？ 练习 1、在电场中P点放一个检验荷-q ,它所受的电场力为F，则关于P点电场强度E P 正确的说法是（） （A）E P = F/q ,方向与F相同 （B）若取走-q ,P点的电场强度E P = 0 （C）若检验电荷为-2q ,则E P = F/2q （D）E P与检验电荷无关 2、图1是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点，这两点比较（） （A）b点的电场强度较大 （B）a点的电场强度较大 （C）同一正点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时 受到的电场力大 （D）同一负点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时 受到的电场力大 山东省诸城一中课时教(学)案 学科物理级部高三班级 _________ 姓名_________ 使用时间________ 年_____ 月____日编号 （2） 电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； （3） 电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行. 5、 场强的方向判断： （1） 根据定义式判断：E 的方向就是正（负）电荷在该点所受电场力的方向（反 方向） （2） 点电荷的电场分布情况：正点电荷场强方向沿 ，负点电荷场强 方向沿 ____________ （3） 电势 最快的方向 （4） 电场线的 方向 6. 画出几种典型电场的电场线 一个点电荷、两个等量点电荷、匀场电场 学生笔 学 案 内 容 课） 【疑难点拨】 一、三个自由点电荷的平衡问题 例1、如图所示，在光滑绝缘的水平面上，若三个点电荷 q 2、q 3都为自由电荷，要 使三者均处于平衡状态，须满足什么条件？即对电荷的位置、电性和电荷量有什么要 求？ 【总结】（1）条件：两个点电荷在第三个点电荷处的 合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反. A. 4q 4q C. 9q — 4q 36q 二、电场强度的叠加与计算 例2、.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 O f B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和 记（备 （2）规律：“三点共线” 三个点电荷分布在同一直线上; 正负电荷相互间隔； “两大夹小” 中间电荷的电荷量最小; “近小远大” 中间电荷靠近电荷量较小的电荷. 【跟踪练习】 1、下列各组共线的三个自由点电荷，可以平衡的是 B . 4q — 5q 3q D . — 4q 2q — 3q 4q 电场力的性质练习题（带详细答案） 命题人： 审核人：物理组 试做人： 时间：45分钟 满分：100分 2014.12.17 编号：084 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v 0，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 ．4 C ．5 D ．6 4. 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 b B ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a 第1讲 电场力的性质 一、电荷、电荷守恒定律 1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10 －19 C ，是一个电子所带的电量。 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 3、起电：使物体带电叫起电， 使物体带电的方式有三种 ①摩擦起电，②接触起电，③感应起电。 4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的． 注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。 下列说法不正确的是（ ABC ） A ．体积小的带电体就是点电荷 B ．体积大的带电体,不能看成点电荷 C ．两个半径是0.25米的带电金属球,在球心距离为1米时,可以看成点电荷 二、库仑定律 1． 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2． 公式：F=kQ 1Q 2／r 2 k ＝9．0×109N ·m 2／C 2 3．适用条件：（1）真空中； （2）点电荷． 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新 分布，不能再用球心距代替r ）。点电荷很相似于我们力学中的质点． 注意： ①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律 ②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。 1、在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m 1＝2m 2，电量q 1=2q 2，当它们从静止开始运动，m 1的速度为v 时，m 2的速度为 2V ；m 1的加速度为a 时，m 2的加速度为 2a ， 3、如图所示，光滑并且绝缘的斜面上有一个带正电的小球。在下面给出的四种情况下，有可能 电场力的性质 周练卷 一、选择题（不定项） 1．如图所示，MN 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M C ．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MN 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+π介子、-π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 或反夸克 A. + π由u 和d 组成 B. +π由d 和u 组成 C. -π由u 和d 组成 D. -π由d 和u 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MN ，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QA 、QB ，OA=OB ，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 AB 间距离减为 d/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 。现给B 一个沿垂直AB 方向的速度0v ，B 球将（ ）。（视A 、B 均为点电荷，质量忽略不计） A. 若A 、B 为异种电荷，B 球一定做圆周运动 B. 若A 、B 为异种电荷，B 球可能做加速度、速率均变小的曲线运动 C. 若A 、B 为同种电荷，B 球一定做远离A 的变加速曲线运动 D. 若A 、B 为同种电荷，B 球的动能一定会减小 ??????? E ＝F q ? ???? 适用于任何电场与检验电荷是否存在无关E ＝kQ r 2?? ??? 适用于点电荷产生的电场Q 为场源电荷的电荷量E ＝U d ????? 适用于匀强电场U 为两点间的电势差，d 为沿电场方向两 点间的距离 六、 电场线 1. 概念：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。这些曲线就是电场线。(第一个用电场线描述电场的科学家是——法拉第) 2. 电场线的特点： （1）电场线是假想曲线，不是真实。（2）切线方向表示该点场强的方向． （3）疏密表示该处电场的强弱大小． （4）匀强电场的电场线平行且等间距直线表示．(平行板电容器间的电场，边缘除外) （5）始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）（6）任意两条电场线都不相交，不中断，不闭合。 （7）沿着电场线方向，电势越来越低．但E 不一定减小；沿E 方向电势降低最快的方向。 （8）电场线⊥等势面．电场线由高等势面批向低等势面。 （9）电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。 3. 几种电场电场线的分布 本节课作业： 学生课堂表现： 电场力的性质练习 例1.如图，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电 +Q ，B 带 电–9Q ．现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处 于平衡状态，则C 的带电性质及位置应为 （ ） A ．正 B 的右边0.4 m 处 B ．正 B 的左边0.2 m 处 C ．负 A 的左边0.2 m 处 D ．负 A 的右边0.2 m 处 例2．两个半径相同的金属小球，电荷量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原 来的位置上，则相互作用力可能为原来的 A ．74 B ．73 C ．79 D ．7 16 1．下列说法中正确的是 （ ） A ．由E = F /q 知，电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B ．电场中某点的电场强度等于F /q ，但与检验电荷的受力大小及带电量无关 C ．电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向 D ．公式 E = F /q 和E = kQ /r 2 对于任何静电场都是适用的 2．如图所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a 、b 两点，用E a 、E b 分别表示两点电场强度的大小,则 （ ） A ．a 、b 两点的场强方向相同 B ．因为电场线由a 指向b ，所以E a > E b C ．因为电场线是直线，所以E a = E b D ． E a 、E b 的大小关系不能确定 1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( ) A ．由E ＝F q 可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比 B ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试 探电荷的正负有关 C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2．如图，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 点电场强度的大小变为E 2.E 1与E 2之比为 ( ) A ．1∶2 B ．2∶1 C ．2∶ 3 D ．4∶ 3 3．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( ) A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切 间彼此绝缘，坐标原点O 处电场强度最大的是 （ ) 专题6.1电场力的性质 1. 如图所示,两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 与 b , 答案：D 解折：舟有引力定律适用于两个可看成Jfi 点椀体，虽然两喙0间的距离.只育半径旳3检但击于盘 层的障苗碼量计布J 湘.可球在可社値馬蚩隼中干時心的馬点中OL 可ME 用万有引丁I 言律乜对于/ 芾由諜孔由干两珠芒间的邯韶丿只育半SftU 宿，禺紬站I 电爲 不涓足J8仑商酣渣瞬件，故 DiEE 脈 2. 如图所示，半径相同的两个金属球 A 、B 带有等量的电荷，相隔一定距离，两球之间相 互吸引力的大小为 F 。今让第三个半径相同的不带电的金属球 C 先后与A 、B 两球接触后移开，这 时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小为 （ ） B . 答案：A 解析：A B 两球互相吸引，说明它们带异种电荷，假设A B 的电荷量分别为+ q 和一q 。 当第三个不带电的 C 球与A 球接触后，A C 两球的电荷量平分，每球所带电荷量为q '=+ 2。 当再把C 球与B 球接触后,两球的电荷先中和,再平分，每球所带电荷量为q 〃一 4。由库仑 QQ F 定律 F = k —r 知，当移开C 球后由于r 不变，A 、B 两球之间的相互作用力的大小为 F '=：。选 r 8 项A 正确。 1 1 3. 下列选项中的各；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 圆环 将它们分别固定于绝缘支座上 ,两球心间的距离为I ,为球半径的 3倍。若使它们带上等量异种 电荷，两球电量的绝对值均为 Q 那么,a 、b 两球之间的万有引力 F 引、库仑力F 库分别为（ ） A. F 引=G 2, Q F 库=kp 2 B . 2 m F 引工 GG 2, Q i F 库工kp 2 2 m C. F 引工 G G 2, Q F 库=kp 2 D. 2 m F 引=年, C f F 库工kp~2 壳层的厚度和质量分布均匀 A. C. 3F ~8 D. 3F 4 电场能的性质测试题及解析 1．(2020·湖北八校联考)下列说法正确的是( ) A ．带电粒子仅在电场力的作用下一定做匀变速运动 B ．带电粒子仅在电场力的作用下运动时，动能一定增加 C ．电场力做正功，带电粒子的电势一定降低 D ．电场力做正功，带电粒子的电势能一定减少 解析：选D 只有电场是匀强电场时，带电粒子仅在电场力的作用下做匀变速运动，A 错误；如果电场力做负功，则动能减小，B 错误；电场力做正功，电势能一定减小，又负电荷从低电势向高电势运动时电场力做正功，故C 错误，D 正确。 2．[多选]如图是密立根测电子电荷量实验的示意图，把两块水平放置、间距为d 的金属板分别与恒定电压为U 的电源相接，用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带负电，各个油滴的质量、电荷量均不相同。用显微镜进行观察，找到其中在两板间悬浮不动或做匀速直线运动的油滴作为研究对象，已知其质量为m ，重力加速度为g 。下列说法正确的是( ) A ．M 板电势高于N 板 B ．油滴可带任意大小电荷量 C ．据mg ＝q U d ，计算出的q 等于电子电荷量 D ．若已知某油滴做竖直向下的匀速直线运动，它的电势能会变大 解析：选AD 由带负电的油滴在电场中静止不动或做匀速直线运动，可知油滴受到向上的电场力，则题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，M 板电势高于N 板，故A 正确；不同油滴所带的电荷量虽不相同，但都必须是最小电荷量(元电荷)的整数倍，不能是任意大小，故B 错误；根据力 的平衡条件有mg ＝q U d ，解得q ＝mgd U ，计算出的q 一定是最小电荷量的整数倍，不一定等于电子电荷量，故C 错误；已知某油滴做竖直向下的匀速直线运动，则电场力做负功，所以它的电势能会变大，故D 正确。 3．(2019·北京高考)如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷－Q (Q >0)为球心的球面上，c 点在球面外，则( ) A ．a 点场强的大小比b 点大 B ．b 点场强的大小比c 点小 C ．a 点电势比b 点高 专题一电场力的性质 一.电荷电荷守恒定律 1电荷量、元电荷、点电荷 电荷量：电荷的多少叫电荷量。 元电荷：质子(或电子)所带电荷量的绝对值，元电荷的电荷量 e = 1.60 10-19C,任 何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍。 点电荷：是一种理想化模型，即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。 2 ?电荷守恒定律： 电荷既不能创造也不能消灭，任何起电方式都是电荷的转移，在同一隔离系统中正、负 电荷量代数和不变。 二.库仑定律 1?内容： 真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 ?表达式：F = K Q^ r 三.电场强度与电场力 1.定义： 放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电量q的比值，叫该点的电场强度， 简称场强。 用E表示E = F适用于任何电场。 学有方高二物理？秋季同步课程(上 与正电荷在该点所受静电力的方向相同。 3.电场强度与电场力的比较 四、电场线 1定义： 在电场中画出的条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，这样一些曲线称为电场线。 2.基本特点： （1）电场线不是电场里实际存在的线，而是一种理想化模型； （2）电场线始于正电荷（或无穷远），止于负电荷（或无穷远）； （3）电场线不闭合、不相交； （4）在同一电场里，电场线越密的地方，场强越大，电场线越稀的地方，场强越小； 3.几种常见的电场线 F-! 16 可见：— F 2 _ 9 F 7 F 7 【答案】C D. 【例2】两个电荷量分别为 Q 和4Q 的负电荷a 、b ，在真空中相距为I ，如果引入另一点 电荷c ，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷 c 的位置、电性及它的电荷量。 〖点拨〗 此题涉及库仑定律与力学平衡知识 〖解析〗由于a 、b 点电荷同为负电性，可知电荷 c 应该放在a 、b 之间的连线上，而 c 受 到a 、b 对它的库仑力为 零， 即可确定它的位置。 又因a 、b 电荷也都处于静止状态， 即a 、 b 各自受到的库仑力的合力均要为零， 则可推知c 的带电性并求出它的电荷量。 依题意作图 如下： 并设电荷c 和a 相距为x ，贝U b 与c 相距为（I 一 x ）, c 的 a p_ —『心 ____ * O ------------------ O ------------------- O 【例1】两个半径相同的金属小球，带电量之比为 1 : 7,相距为r ，两者相互接触后再放回 原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （） A.4 :7 B .3 : 7 C.9 : 7 D. 16 :7 【点拨】本题渗透着电荷守恒的思想，解答电场问题时，必须考虑电荷的电性。 【解析】由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分两种情况: 设两小球的电量分别为 q 与7q,则原来相距r 时的相互作用力 F = K0 两球电性相同，相互接触时两球电量平均分 ， 每球带电量为 L ■四 =4q 放回原处后的相互作用力为 2 两球电性不同?相互接触时电荷先中和再平分， F-K 警二 r K 專 r 2 每球带电量为 号 T 放回原处后的相互作用力为 K 9q 2 2 r2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场力的性质电场强度专题练习
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β C ．若q 1=q 2，m 1>m 2，则α>β D ．若m 1>m 2，则α<β,与q 1、q 2 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=3 B..n=4 C..n=5 D.. n=6 6.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q ()0>q 的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k 的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l 已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 A ．20225l k kq l + B ．202l k kq l - C ．20245l k kq l - D ．20225l k kq l - 7.如图所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A 。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B 。当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B 的电量分别为q 1和q 2， θ分别为30°和45°。则q 2/q 1为 A ．2 B ．3 C ．23 D ．33 8．在静电场中，有关电场线的下列说法中，正确的是 A ．初速度为零的点电荷，在电场中只受电场力作用，则它的运动轨迹可能与电场线重合 B ．电场线通过的地方有电场，电场线不通过的地方没有电场 C ．点电荷在电场中所受的电场力方向可能与电场线垂直 D ．电场线的分布可以用实验来模拟，表明在电场中确实存在电场线 9.如图所示，把一个带正电的小球a 放在光滑的绝缘斜面上，欲使球a 能静止在斜面上，现在直线MN 上放一个带电小球b ，则b 可能 A.带正电，放在A 点 B.带正电，放在B 点 C.带负电，放在C 点 D.带负电，放在D 点 10.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∶1 B ．1∶3 C ．9∶1 D ．1∶9 11.图表示一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是 A ．该电场是匀强电场 B ．这四点场强的大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E c C ．这四点场强的大小关系是E a ＞E b ＞E c ＞E d D ．无法比较这四点场强大小关系 12.如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。已知在P 、Q 连线至某点R 处的电场强度为零，且PR=2RQ 。则 A ．q 1=2q 2 B ．q 1=4q 2 C ．q 1=-2q 2 D ．q 1=-4q 2 m m 2 α β B O θ q 1 q 2
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