新高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)鞏固練習(xí)專(zhuān)題47電場(chǎng)力的性質(zhì)（含解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2．如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛，處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場(chǎng)中．當(dāng)小球B靜止時(shí)，A、B等高，細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ.已知重力加速度為g.則帶電體A在B處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為( )
A． eq \f(mg,tan θ) B． eq \f(mg sin θ,q)
C． eq \f(mg cs θ,q) D． eq \f(mg tan θ,q)
3．[2022·黑龍江省哈爾濱三中模擬]如圖是等量異種點(diǎn)電荷、等量同種正點(diǎn)電荷、負(fù)點(diǎn)電荷、正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線．其中，等量同種、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)，則A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是( )
4．如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則( )
A．P和Q都帶正電荷
B．P和Q都帶負(fù)電荷
C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷
D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷
5.
[2021·湖南卷]如圖，在(a，0)位置放置電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在(0，a)位置放置電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距P(a，a)為 eq \r(2) a的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q，使得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零．則Q的位置及電荷量分別為( )
A．(0，2a)， eq \r(2) q B．(0，2a)，2 eq \r(2) q
C．(2a，0)， eq \r(2) q D．(2a，0)，2 eq \r(2) q
6.
[2022·張家口市期末]如圖所示，均勻帶正電的金屬圓環(huán)的圓心為O，在垂直于圓環(huán)所在平面且過(guò)圓心O的軸線上有A、B、C三點(diǎn)，AO＝OB＝BC＝L，當(dāng)B點(diǎn)放置電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷時(shí)，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.若撤去B點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷，在C點(diǎn)放置電荷量為2Q的正點(diǎn)電荷時(shí)，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)( )
A． eq \f(3kQ,4L2) B． eq \f(5kQ,4L2) C． eq \f(7kQ,4L2) D． eq \f(9kQ,4L2)
7.
[2022·重慶市一診](多選)如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩，一端懸掛在A點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的小球；懸點(diǎn)A處固定一正電荷，電荷量也為q.同時(shí)豎直方向存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，如果小球能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若已知重力加速度為g，則( )
A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向一定豎直向下
B．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度為 eq \r(gL)
C．小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度的最小值為 eq \r(\f(kq2,mL))
D．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小可能為 eq \f(2mg,q)
8.
[2022·河南省部分名校鞏固卷](多選)如圖所示，空間中A、B兩點(diǎn)存在等量異種點(diǎn)電荷，A點(diǎn)電荷量為＋Q，B點(diǎn)電荷量為－Q，A、B、C為以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓上的三等分點(diǎn)，下列判斷正確的是( )
A.將試探電荷由C移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功
B．O、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小可能相同
C．O、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定相同
D．將試探電荷沿圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力不做功
9.
[2022·江蘇省常州市期中]三根電荷均勻分布帶有相同正電荷的 eq \f(1,4) 圓弧狀棒AB、CD、EF按如圖放置，其端點(diǎn)均在兩坐標(biāo)軸上，此時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.現(xiàn)撤去AB棒，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)? )
A． eq \f(1,2) E B． eq \f(\r(2),2) E
C． eq \f(2,3) E D． eq \r(2) E
10．如圖所示，空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，將質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球恰好以某一速度在內(nèi)壁光滑的漏斗中做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．軌道平面與地面的距離為h，漏斗壁與水平方向的夾角為θ.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)E＝ eq \f(mg,2q) ，空氣阻力忽略不計(jì)．下列選項(xiàng)正確的是 ( )
A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與軌道高度h成正比
B．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與軌道高度h無(wú)關(guān)
C．某時(shí)刻撤掉漏斗后，小球的落地點(diǎn)無(wú)法確定
D．某時(shí)刻撤掉漏斗后，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)，且機(jī)械能守恒
11.
[2022·廣東省聯(lián)考三]如圖所示，絕緣支架靜置于水平桌面上，頂端固定一電荷量為Q的帶正電金屬小球(看成點(diǎn)電荷)，支架與金屬小球的總質(zhì)量為M.一電荷量分布均勻、半徑為R的金屬圓環(huán)恰能水平靜止于小球正上方，圓心O離小球的距離為h.已知圓環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是( )
A．支架對(duì)桌面的壓力大于(M＋m)g
B．支架對(duì)桌面的壓力小于(M＋m)g
C．圓環(huán)所帶電荷量q＝ eq \f(mgh2,kQ)
D．圓環(huán)所帶電荷量q＝ eq \f(mg（R2＋h2）\r(R2＋h2),kQh)
12．[2022·江蘇省鹽城市期中調(diào)研]如圖所示，光滑絕緣直桿ABCD水平放置并固定不動(dòng)，其中AB＝BC＝CD＝L，桿上套有質(zhì)量為m、電量為＋q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，小球通過(guò)絕緣輕質(zhì)彈簧與固定點(diǎn)O連接，直桿A處固定電量為＋9q的點(diǎn)電荷，小球從B處由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到D處時(shí)速度恰好達(dá)到最大值vm.OC垂直于直桿，且OC為彈簧自然長(zhǎng)，靜電力常量為k，求：
(1)BD兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBD；
(2)小球剛釋放時(shí)的加速度大小a；
(3)小球運(yùn)動(dòng)到D處時(shí)，C處的電場(chǎng)強(qiáng)度E.
專(zhuān)題47 電場(chǎng)力的性質(zhì)
1．C 正電荷由P到Q做加速運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力方向向右，電場(chǎng)線方向向右，又由于所受電場(chǎng)力越來(lái)越大，所以電場(chǎng)線從左到右越來(lái)越密，所以C正確．
2.
D 小球B處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，由平衡條件得，F(xiàn)＝mg tan θ，解得E＝ eq \f(F,q)＝ eq \f(mg tan θ,q)，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
3．A 選項(xiàng)A中的A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同；選項(xiàng)B中的A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向相反；選項(xiàng)C中的A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同；選項(xiàng)D中的A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但大小不等．綜上所述，選項(xiàng)A正確．
4．D 對(duì)P、Q整體進(jìn)行受力分析可知，在水平向上整體所受電場(chǎng)力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；對(duì)P進(jìn)行受力分析可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的電場(chǎng)力應(yīng)水平向左，與Q對(duì)它的庫(kù)侖力平衡，所以P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤．
5．B
(a，0)和(0，a)兩點(diǎn)處的電荷量為q的點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和E＝ eq \f(\r(2)kq,a2)，方向如圖所示[由點(diǎn)(a，a)指向點(diǎn)(0，2a)]，由在距P點(diǎn)為 eq \r(2)a的某點(diǎn)處放置的正點(diǎn)電荷Q使得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零可知，此正電荷位于(0，2a)點(diǎn)，且電荷量Q滿(mǎn)足 eq \f(kQ,（\r(2)a）2)＝ eq \f(\r(2)kq,a2)，解得Q＝2 eq \r(2)q，B正確．
6．C A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，圓環(huán)上的電荷在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，即E＝k eq \f(Q,（2L）2)＝k eq \f(Q,4L2)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知圓環(huán)上的電荷在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝k eq \f(Q,4L2)，方向向右；若撤去B點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷，在C點(diǎn)放置電荷量為2Q的正點(diǎn)電荷時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EB＝k eq \f(2Q,L2)－E＝ eq \f(7kQ,4L2)，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
7．AC 帶電小球要在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)必有qE＝mg，則勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定豎直向下，故A正確，D錯(cuò)誤，由繩的拉力和庫(kù)侖力的合力提供向心力得FT＋ eq \f(kq2,L2)＝ eq \f(mv2,L)，且FT≥0，代入數(shù)據(jù)解得v≥ eq \r(\f(kq2,mL))，B錯(cuò)誤，C正確．
8．AC OC是AB連線的中垂線，該中垂線是等勢(shì)線，將試探電荷由C移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，A正確；因?yàn)槭堑攘慨惙N點(diǎn)電荷，在中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，B錯(cuò)誤，C正確；圓周不是等勢(shì)面，將試探電荷沿圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功，D錯(cuò)誤．
9．D 根據(jù)矢量的合成和對(duì)稱(chēng)性知AB、EF兩段棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的合成量為零，即CD段帶電棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E.若撤去AB棒，CD、EF兩段棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的合成量為 eq \r(2)E，D 正確．
10．B 小球所受的電場(chǎng)力和重力恒定，受力分析如圖所示．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r＝ eq \f(h,tan θ)，豎直方向上有qE＋FNcs θ＝mg，水平方向有FNsin θ＝ eq \f(mv2,r)，聯(lián)立解得加速度a＝ eq \f(v2,r)＝0.5g tan θ，加速度大小與軌道高低無(wú)關(guān)，線速度v＝ eq \r(0.5gh)，線速度與h并不成正比，A錯(cuò)誤，B正確；撤掉漏斗之后，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤；撤掉漏斗后，小球的加速度為a′＝ eq \f(mg－qE,m)，豎直方向有h＝ eq \f(1,2)at2，x＝vt，可求得小球的水平位移，因此能確定小球的落地點(diǎn)，C錯(cuò)誤．
11．D 對(duì)圓環(huán)、小球和支架組成的系統(tǒng)，由平衡條件可知，支架受桌面的支持力等于(M＋m)g，A、B錯(cuò)誤；設(shè)圓環(huán)所帶電荷量為q，因圓環(huán)電荷分布均勻，故單位長(zhǎng)度所帶電荷量q1＝ eq \f(q,2πR)，由庫(kù)侖定律和平衡條件可知 eq \f(kQq,R2＋h2)· eq \f(h,\r(R2＋h2))＝mg，解得圓環(huán)所帶電荷量q＝ eq \f(mg（R2＋h2）\r(R2＋h2),kQh)，C錯(cuò)誤，D正確．
12．(1) eq \f(mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,2q) (2) eq \f(10kq2,mL2) (3) eq \f(5kq,4L2)，方向水平向右
解析：(1)從B到D過(guò)程彈力做功為零，由動(dòng)能定理得qUBD＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(m)) ，
解得B、D間電勢(shì)差U＝ eq \f(mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,2q)
(2)在D點(diǎn)，設(shè)彈簧與水平方向成θ角，由平衡條件得F彈cs θ＝k eq \f(9q·q,（3L）2)
在B點(diǎn)有F彈cs θ＋k eq \f(9q·q,L2)＝ma，解得a＝ eq \f(10kq2,mL2).
(3)設(shè)正點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1＝k eq \f(9q,4L2)，
帶電小球在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝k eq \f(q,L2)
C處的合場(chǎng)強(qiáng)E＝E1－E2
解得E＝ eq \f(5kq,4L2)，方向水平向右．

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