统考版高考物理复习热点专项练七静电场第55练电场力的性质含答案

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这是一份统考版高考物理复习热点专项练七静电场第55练电场力的性质含答案，共5页。试卷主要包含了电场强度的叠加等内容，欢迎下载使用。

思维方法
1．电场中某点的电场强度E＝ eq \f(F,q) ，与试探电荷q及在该点所受的电场力F均无关．
2．电场强度的叠加：是矢量叠加，某点场强等于各电荷在该点产生的场强的矢量和；叠加的常用方法：补偿法、微元法、对称法、等效法等．
3．电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．电场线一般不会与带电粒子的运动轨迹重合．
选择题
1．下列有关电场的说法正确的是( )
A．图1中O点放电荷量为q的试探电荷时测得该点的电场强度为E，若在该点放电荷量为－2q的试探电荷时测得该点的电场强度大小为2E，方向和E相反
B．图2中离点电荷距离相等的a、b两点的场强相同
C．图3中在c点静止释放一正电荷，该电荷可以沿着电场线运动到d点
D．图4中某一电荷放在e点与放在f点(e、f连线与金属板平行)，电势能相同
2．[2022·广东广大附中考试]如图所示，处于真空的正方体中存在点电荷，点电荷的带电荷量及位置图中已标明，则a、b两点处电场强度相同的图是( )
3．图中p表示质子，e表示电子，距离D>d.其中O点场强最大的排布方式为( )
4．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在电场线上某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．则( )
A．A、B两点的电势φA<φB
B．A、B两点的电场强度EA>EB
C．电子在A、B两点受到的电场力FA>FB
D．电子在A、B两点的电势能EpA5．[2022·湖北名校联考]如图所示，a、b、c、d、e、f六点把绝缘均匀圆环平均分成六部分，其中圆弧af、bc带正电，圆弧de带负电，其余部分不带电，单位长度圆弧所带电荷量相等．圆弧af所带电荷在圆心O处产生的电场强度大小为E.则圆心O处的合场强大小为( )
A．0 B． eq \r(3) E
C．E D．2E
6．(多选)用两根等长的轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，如图甲所示．小球a、b质量分别为m1、m2，带电荷量大小分别为q1、q2.如果在该空间加一水平向右的匀强电场，且线始终拉紧．最后达到的平衡状态如图乙所示，则关于两球质量大小及带电荷量多少，下列组合符合要求的有( )
A.m1＝m2，q1＝q2
B．m1＝2m2，q1＝4q2
C．m1＝m2，q1＝3q2
D．2m1＝m2，2q1＝5q2
7．(多选)如图甲所示，用长为L(未知)的轻绳拴着一质量为m带正电的小球(带电荷量q未知)在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E.小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力大小F间的关系如图乙所示．当地的重力加速度为g，不计一切阻力，由图可推知( )
A．轻绳的长度为 eq \f(2a,b)
B．小球所带电荷量为 eq \f(b＋mg,E)
C．小球在最高点的最小速度为 eq \r(\f(2a,m))
D．小球在最高点的最小速度为 eq \r(\f(5a,m))
第55练电场力的性质
1．答案：D
解析：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电荷量的多少无关，A错误；电场强度是矢量，a、b两点的场强大小相等，方向不相同，B错误；电场线不是带电粒子运动的轨迹，过c、d的电场线是曲线，则从c点静止释放一正电荷，电荷不能沿着电场线运动到d点，C错误；两平行金属板除边缘外的电场为匀强电场，e点和f点在同一等势面上，所以某一电荷放在e点与放在f点，电势能相同，D正确．
2．答案：D
解析：选项A的图中，根据点电荷周围电场线的分布规律可知a、b两点处电场强度大小相等、方向相反，故A错误；选项B的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处的电场强度大小不等，故B错误；选项C的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向不同，故C错误；选项D的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向相同，故D正确．
3．答案：C
解析：元电荷电荷量为e，则根据点电荷场强公式和矢量叠加原理可得，A项中EAO＝k eq \f(e,d2) －k eq \f(e,D2) ，B项中EBO＝k eq \f(e,D2) ＋k eq \f(e,（D＋d）2) ，C项中ECO＝k eq \f(e,d2) ＋k eq \f(e,D2) ，D项中EDO＝k eq \f(e,D2) －k eq \f(e,（D＋d）2) ，比较可得C项的排布方式中在O点的合场强最大，C项正确．
4．答案：A
解析：由题意可知，电子由静止开始沿电场线从某点经A运动到B，电场力的方向从A指向B，电子带负电，则场强方向从B指向A，根据沿电场线方向电势降低可知电势φA<φB，选项A正确；由速度—时间图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度逐渐增大，电子所受电场力逐渐增大，则电场力FAEpB，选项D错误．
5．答案：D
解析：
因单位长度圆弧所带电荷量相等，所以圆弧af、bc、de所带电荷在圆心O处产生的电场强度大小相等，都等于E；圆弧af所带电荷在圆心O处产生的电场强度方向沿∠dOc的角平分线，圆弧bc所带电荷在圆心O处产生的电场强度方向沿∠fOe的角平分线，圆弧de所带电荷在圆心O处产生的电场强度方向沿∠dOe的角平分线，两两夹角为60°，如图所示，根据平行四边形定则可知圆心O处的合场强大小为2E，选项D正确．
6．答案：BCD
解析：由于两段绝缘细线长度相等，则题图乙中两段细线与竖直方向的夹角相等，设该角的大小为α.以小球a、b整体为研究对象，受力分析如图1所示，则由力的平衡条件得tan α＝ eq \f(E（q1－q2）,（m1＋m2）g) ，以小球b为研究对象，受力分析如图2所示，其中F为细线的拉力与库仑引力的合力，则由力的平衡条件得tan α＝ eq \f(Eq2,m2g) .分别将A、B、C、D选项中的数据代入验证可知，A错误，B、C、D正确．
7．答案：AC
解析：在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得F＋mg＋Eq＝m eq \f(v2,L) ，即F＋mg＋Eq＝ eq \f(1,2) mv2· eq \f(2,L) ，故Ek＝ eq \f(L,2) F＋ eq \f(L,2) （mg＋Eq），结合题图乙可知，图线斜率k＝ eq \f(a,b) ＝ eq \f(L,2) ，即L＝ eq \f(2a,b) ，故A正确；当F＝0时，有mg＋Eq＝m eq \f(v2,L) 、 eq \f(1,2) mv2＝a，解得q＝ eq \f(b－mg,E) ，故B错误；当F＝0时，重力和电场力提供向心力，此时有最小速度，有 eq \f(1,2) mv2＝a，解得v＝ eq \r(\f(2a,m)) ，故C正确，D错误．