2019高考物理一轮复习 第七章 静电场 第1讲 电场力的性质练习
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第1讲电场力的性质
1.
(多选)(2016·高考浙江卷)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O A 和O B 两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 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8.0×10－4 kg ，带电小球可视为点电荷，重力加速度g ＝10 m/s 2
，静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，则( )
A ．两球所带电荷量相等
B ．A 球所受的静电力为1.0×10－2 N
C ．B 球所带的电荷量为46×10－8 C
D ．A 、B 两球连线中点处的电场强度为0
解析：选ACD.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，与A 球接触后A 球也带正电荷，两球接触后分开，B 球也带正电荷，且两球所带电荷量相等，A 正确；两球相互排斥，稳定后A 球受力情况如图所示
sin θ＝0.060.10
＝0.60， θ＝37°
F 库＝mg tan 37°＝6.0×10－3 N ，B 项错误；
F 库＝k Q A Q B r 2 Q A ＝Q B ＝Q ，r ＝0.12 m
联立上式得Q ＝46×10－8
C ，故C 项正确；由等量同种点电荷产生的电场的特点可知，A 、B 两球连线中点处的场强为0，故
D 项正确．
2．(多选)(2017·高考天津卷)
如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是( ) A．电子一定从A向B运动
B．若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p B
D．B点电势可能高于A点电势
解析：选BC.电子仅在电场力作用下可能从A运动到B，也可能从B运动到A，所以A错误；若a A>a B，说明电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，所以A距离点电荷较近，B距离点电荷较远，又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧，因此Q靠近M端且为正电荷，B正确；无论Q是正电荷还是负电荷，若电子从A运动到B，一定是克服电场力做功，若电子从B运动到A，一定是电场力做正功，即一定有E p A<E p B，C正确；对于同一个负电荷，电势低处电势能大，B点电势一定低于A点电势，D错误．
3．(多选)(2018·武汉质检)离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置．如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，四根平行细杆与直流电压和叠加的射频电压相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷．在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等．则下列判断正确的是( )
A．D点的电场强度为零
B．A、B、C、D四点电场强度相等
C．A点电势比B点电势高
D．O点的电场强度为零
解析：选CD.根据电场的叠加原理，a、c两个电极带等量正电荷，其中点O的合场强为零，b、d两个电极带等量负电荷，其中点O的合场强为零，则O点的合场强为零，D正确；同理，D点的场强方向水平向右，A错误；A、B、C、D四点的场强大小相等，方向不同，B错误；由电场特点知，电场方向由A指向O，由O指向B，故φA>φO，φO>φB，则φA>φB，C正确．
4．(2017·高考北京卷)如图所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6 C，匀强电场的场强E＝3.0×103 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小．
(2)小球的质量m .
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v 的大小．
解析：(1)F ＝qE ＝3.0×10－3 N.
(2)由qE mg ＝tan 37°，得m ＝4.0×10－4
kg.
(3)由mgl (1－cos 37°)＝12
mv 2，得v ＝2gl （1－cos 37°）＝2.0 m/s. 答案：见解析。
