高中物理学考复习优化练习15电场强度、静电的防止与利用含答案

这是一份高中物理学考复习优化练习15电场强度、静电的防止与利用含答案，共6页。试卷主要包含了由电场强度的定义式E=Fq可知等内容，欢迎下载使用。
1.由电场强度的定义式E=Fq可知( )
A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B.无论点电荷所带的电荷量如何变化,Fq始终不变
C.电场中某点的电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力可能不为零
D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的电场强度一定为零
2.(2022浙江金华高二开学考试)如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,电荷量大小分别为q和2q,图中两点电荷连线长度为2r,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知( )
A.P、Q两点的电场强度相同
B.M点的电场强度小于N点的电场强度
C.右边的小球电荷量为-2q
D.两点电荷连线的中点处的电场强度为3kqr2
3.在如图所示的电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
4.如图所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则( )
A.a点的电场强度较大
B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点受到的静电力小
C.正电荷在a点静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.电荷在a点受到静电力方向必定与电场强度方向一致
5.下列各选项图中的虚线圆均以坐标原点O为圆心且半径相同,过原点的虚直线与坐标轴夹角均为45°,置于虚线圆与虚直线交点处的各点电荷的电荷量均为q,电性已在图中标出,则O处电场强度最大的是( )
能力提高
6.如图甲所示,AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放,只在静电力的作用下,该电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。该电场可能是( )
A.匀强电场
B.正点电荷的电场
C.负点电荷的电场
D.带负电金属球的电场
7.如图所示,电场强度大小为E的匀强电场中有一等边三角形abc,在a点放有一电荷量为Q的正点电荷,b点的电场强度恰好为0,则c点的电场强度( )
A.大小为E,方向从b指向c
B.大小为3E,方向从b指向c
C.大小为3E,方向从b指向a
D.大小为2E,方向从a指向c
8.如图所示,真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C,它们固定在等边三角形的三个顶点上,A、B带正电,C带负电,三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时,中心O处的电场强度大小为( )
A.E3B.E2
C.2E3D.3E2
9.如图所示,分别把两个带电小球A、B(均可视为点电荷)用等长的绝缘细线悬挂在天花板上,在其所在空间施加一水平方向的匀强电场后,悬线刚好沿竖直方向,且A、B均保持静止。下列说法正确的是( )
A.两悬线受到的拉力大小一定相等
B.两球一定带等量异种电荷
C.匀强电场方向一定水平向右
D.A、B两球连线中点处的电场强度可能为零
10.如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角并固定,杆上套有一带正电小球,质量为m、电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的电场强度满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )
A.垂直于杆斜向上,电场强度大小为mgcsθq
B.竖直向上,电场强度大小为mgq
C.垂直于杆斜向上,电场强度大小为mgsinθq
D.水平向右,电场强度大小为mgqtanθ
优化集训15 电场强度、静电的防止与利用
1.B
2.D 解析 电场线的疏密表示电场强度的相对大小,根据题图可知,P点电场强度大小等于Q点电场强度大小,但是两点电场强度的方向不同,则电场强度不相同,故A错误;同理,M点的电场线较N点密集,可知M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;根据电场线的方向可知,右边的小球带负电,但是电荷量小于左边球的电荷量,故C错误;依据点电荷的电场强度公式E=kqr2及叠加原则,则两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=k2qr2+kqr2=3kqr2,故D正确。
3.C 解析 选项A中a、b两点的电场强度大小相同,方向不同,A错误;选项B中a、b两点的电场强度大小不同,方向相同,B错误;选项C中a、b两点的电场强度大小相同,方向相同,C正确;选项D中a、b两点的电场强度大小不同,方向不同,D错误。
4.A 解析 由题图可知,a点处电场线较密,电场强度较大,同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点受到的静电力大,故A正确,B错误;正电荷放在a点受到的静电力沿电场线的切线方向,由静止释放后,正电荷将离开该电场线,所以其运动轨迹与电场线不一致,故C错误;负电荷在a点所受静电力的方向与该点电场强度的方向相反,故D错误。
5.B 解析 设点电荷q在原点处产生的电场强度为E,则由电场的叠加原理可知,A图中O点的电场强度为E;B图中O点的电场强度为2E;C图中O点的电场强度为E;D图中O点的电场强度为0,则O处电场强度最大的是B。
6.B 解析 由题图可知该电荷运动的加速度逐渐减小,说明从A到B的电场强度逐渐减小,所以该电场不可能是匀强电场,故A错误;正点电荷的电场线是直线,且电场强度随距离的增大而减小,符合该电荷的运动特征,故B正确;在负电荷产生的电场中,该正电荷将从静止开始向着负电荷做加速度逐渐增大的运动,这与速度—时间图像不符合,故C、D错误。
7.A 解析 因b点的电场强度恰好为0,可知在a点的点电荷在b点的电场强度大小为E,匀强电场的方向沿ba方向斜向下,则在c点的电场强度是平行ba斜向下方向的匀强电场E和沿ac方向的点电荷电场强度E的合成,因二者夹角为120°,则合电场强度为E,方向从b指向c,A正确。
8.D 解析 设等边三角形的边长为L,由题意可知E=2kq(23×Lsin60°)2=2k3qL2=6kqL2,当把点电荷C移至AB连线的中点D时,中心O处的电场强度E'=kq(13Lsin60°)2-kq(23Lsin60°)2=12kqL2-3kqL2=9kqL2=32E,故选D。
9.B 解析 由共点力的平衡可知,悬线受到的拉力大小等于带电小球所受的重力大小,由于两小球的质量关系未知,所以无法判断两小球所受重力的大小的关系,也就无法判断两悬线受到的拉力大小的关系,故A错误;若匀强电场水平向右,由平衡条件可分析出A应带负电荷、B应带正电荷,两球之间的库仑力为引力,可设为F,设A小球所带电荷量为qA、B小球所带电荷量为qB,故由平衡条件可知F=qAE=qBE,可得qA=qB,同理,当匀强电场的方向水平向左时,A带正电荷、B带负电荷,且电荷量相等,故B正确,C错误;对于任一小球,平衡时有qE=kq2r2(r为平衡时两球之间的距离),即E=kqr2,而由点电荷电场的合成知识可知,在两球连线中点处,两点电荷的合电场强度大小为E'=kqr22×2=k8qr2,且始终与所加匀强电场的方向相反,因此两球连线中点处的合电场强度大小为E合=E'-E=k7qr2,故一定不会为零,故D错误。
10.B 解析 若所加电场的电场强度垂直于杆斜向上,对小球受力分析可知,其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的静电力和垂直于杆方向的支持力,在这三个力的作用下,小球沿杆方向上不可能平衡,选项A、C错误;若所加电场的电场强度竖直向上,对小球受力分析可知,当E=mgq时,静电力与重力等大反向,小球可在杆上保持静止,选项B正确;若所加电场的电场强度水平向右,对小球受力分析可知,其共受到三个力的作用,假设小球此时能够静止,则根据平衡条件可得Eq=mgtan θ,所以E=mgtanθq,选项D错误。