新教材高考物理一轮复习课时规范练24静电场中力的性质含答案

这是一份新教材高考物理一轮复习课时规范练24静电场中力的性质含答案，共7页。试卷主要包含了关于电场线,下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.(电场线)关于电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线上每一点的切线方向表示电荷通过时的运动方向
B.沿电场线方向,电场强度逐渐减小
C.电场线越疏的地方,电荷所受的静电力越大
D.只受静电力作用的点电荷,在电场中可能做匀速圆周运动,这时的运动轨迹与电场线处处垂直
2.(库仑定律和电荷守恒定律)两个电荷量分别为-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷且Q>0),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )
A.5F16B.F5
C.4F5D.16F5
3.(电场强度、电场线)右图是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷电荷量为+2q,右侧点电荷电荷量为-q,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.把同一试探电荷放在N点所受静电力大于放在M点所受的静电力
D.两点电荷连线的中点处的电场强度为3kqr2
4.(库仑定律的应用)(2022河北保定二模)均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着正电荷,在过球心O的直线上有A、B、C三个点,lOB=lBA=R,lCO=2R。若以OB为直径在球内挖一球形空腔,球的体积公式为V=43πr3,则A、C两点的电场强度大小之比为( )
A.9∶25B.25∶9
C.175∶207D.207∶175
5.(库仑定律的应用)(2023江西核心模拟)如图所示,光滑绝缘水平面上有一菱形ABCD,其中∠A=60°,现将两电荷量均为Q的正点电荷固定在A、C两点,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则应在D点放置的电荷为( )
A.电荷量为3Q的正电荷
B.电荷量为3Q的负电荷
C.电荷量为Q的正电荷
D.电荷量为Q的负电荷
6.(电场的叠加)(2023广东适应性模拟)绝缘水平面内某处隐藏一带电体(视为点电荷),如图所示,将电荷量为q的正试探电荷放在O点时,试探电荷所受静电力的大小为F、方向向右(沿x轴正方向),将试探电荷向右移动至到O点距离为d的A点时,试探电荷所受静电力的大小为4F、方向向右。静电力常量为k,不考虑其他电场的影响。带电体的电荷量为( )
A.Fd22kqB.4Fd2kq
C.2Fd2kqD.Fd2kq
素养综合练
7.(2022福建模拟)如图所示,正方体的顶点A、D'处有电荷量为-q(q>0)的点电荷,B、C'处有电荷量为+q的点电荷,O点为正方体的中心,取无穷远处电势为0,则下列说法正确的是( )
A.O点的电势为0
B.O点电场强度为0
C.A'点与C点电场强度大小、电势均相同
D.A'点与C点电场强度大小、电势均不相同
8.(多选)如图所示,三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,在三角形的正中心P放置电荷量为-q(q>0)的试探电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A。将BC棒取走,试探电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场的电场强度大小为E1,BC棒在P处激发的电场的电场强度大小为E2,则( )
A.AB棒带负电,所带电荷量绝对值小于BC棒
B.AB棒带正电,所带电荷量绝对值小于BC棒
C.E1=F1q,E2=F1-F2q
D.E1=F2q,E2=F1+F2q
9.(2023山西大同第一中学学情检测)如图所示,固定在绝缘支杆上的带电小球A位于光滑小定滑轮O的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连;在拉力F的作用下,小球B静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使B球移动一小段距离。在此过程中以下说法正确的是( )
A.细线上的拉力大小不变
B.细线上的拉力先减小后增大
C.B球的运动轨迹是一段直线
D.B球的运动轨迹是一段圆弧
10.(2023河南驻马店高三模拟)如图所示,真空中有一电荷均匀分布的带正电圆环,半径为r,带电荷量为q,圆心O在x轴的坐标原点处,圆环的边缘A点与x轴上P点的连线与x轴的夹角为37°,静电力常量为k,取sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则整个圆环产生的电场在P点的电场强度的大小为( )
A.27kq125r2B.36kq125r2
C.48kq125r2D.64kq125r2
答案：
1.D 解析 电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,与正电荷受力方向相同,不是运动方向,故A错误;电场线疏的地方电场强度小,沿电场线方向不一定越疏,故B错误;电场线密的地方电场强度大,根据F=Eq可知电场线越密的地方,电荷所受的静电力越大,故C错误;在点电荷形成的电场中,异种电荷可能做匀速圆周运动,速度方向与静电力方向始终垂直,这时的运动轨迹与电场线处处垂直,故D正确。
2.D 解析 两球相距r时,根据库仑定律F=kQ·5Qr2,两球接触后,电荷量均为+2Q,
则F'=k2Q·2Qr22,由以上两式可解得F'=16F5,故选D。
3.D 解析 根据题图可知,P点电场强度方向与Q点电场强度方向不同,所以P、Q两点的电场强度不相同,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;因M点的电场强度大于N点的电场强度,根据E=Fq,那么同一试探电荷在M点所受静电力大于在N点所受的静电力,故C错误;依据点电荷的电场强度公式E=kQr2及叠加原理,两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=2kqr2+kqr2=3kqr2,故D正确。
4.C 解析 设半径为R的均匀带电体的电荷量为q,由题意知,半径为R的均匀带电体在A点产生的电场强度为E整=kq(2R)2,割出的小球半径为R2,因为电荷均匀分布,根据球的体积公式可知,其电荷量为q8,则割出的小球在未割前在A点产生的电场强度为E割=kq832R2=kq18R2,所以挖走一球形空腔后剩余部分电荷在A点产生的电场强度为E剩A=E整-E割=kq4R2-kq18R2=k7q36R2,同理,在C点处产生的电场强度为E剩C=kq(2R)2-k18q52R2=k23q100R2,所以A、C两点的电场强度大小之比为175∶207,故C正确,A、B、D错误。
5.D 解析 由题意可知,∠B=120°,固定在A、C两点的电荷对放在B点的负试探电荷的静电力等大,大小为F=kQqr2,由于二力的方向夹角为120°,其合力为F合=kQqr2,方向由B指向D,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则放置在D点的电荷对q的作用力与F合等大反向,应在D点放置电荷量为Q的负电荷,故A、B、C错误,D正确。
6.B 解析 由于试探电荷(带正电)在O、A两点所受静电力方向均向右,且试探电荷在A点所受静电力大于它在O点所受静电力,因此带电体带负电,且在A点的右侧,设带电体的电荷量为Q,与A点间的距离为s。根据库仑定律有F=kQq(s+d)2,4F=kQqs2,解得Q=4Fd2kq,故B正确。
7.A 解析 由点电荷激发电势表达式可知O点电势为0,故A正确;BD'位置的电荷为等量异种电荷,在O点产生的电场强度方向由O指向D',同理AC'位置在O点产生的电场强度由O指向A,根据矢量合成可知O点电场强度不为0,故B错误;根据点电荷激发电势表达式可知,C点离正电荷较近且离负电荷较远,所以C点电势比A'点高,再由矢量合成可知A'、C两点电场强度大小、方向均相同,故C、D错误。
8.AD 解析 负试探电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A,说明P点电场强度由A指向P,三个棒在P点的合电场强度大小为E3=F1q;将BC棒取走,试探电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P,说明此时P点电场强度由P指向A,则BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P,带负电;同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大,夹角为120°,且合电场强度由P指向A,E1'=F2q,由上分析可知AB棒和AC棒带负电,根据电场强度的合成可知E1=E1'=F2q,BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒,E2-E1'=E3,解得E2=F1+F2q,A、D正确。
9.D 解析 设A、B两个小球的电荷量分别为qA、qB,B球的质量为m,O点与A球之间的距离为h,O点与B球之间的距离为l,A球与B球之间的距离为r,根据三角形相似得mgh=kqAqBr2r=Fl,解得F=mghl,r3=kqAqBhmg,现缓慢拉动细线,使B球移动一小段距离,l减小,F一直减小,A、B错误;r不变,B球的运动轨迹是一段以A球为圆心的圆弧,C错误,D正确。
10.B 解析 把圆环分为n等份(n足够大),每一份的电荷量为Δq,则有n=qΔq,每小份可以看成点电荷,由点电荷的电场强度公式可知每小份产生的电场在P点的电场强度大小均为E0=kΔqlAP2,由几何关系sin 37°=rlAP,可得E0=9kΔq25r2;在P点,E0在垂直x轴方向的分量大小为Ey,根据对称性,n个Ey的矢量和为0,E0在x轴方向的分量大小为Ex=E0cs 37°,n个Ex的矢量和就是圆环产生的电场在P点的电场强度,即E=nEx,解得E=36kq125r2,A、C、D错误,B正确。