第1节 电场力的性质
1.(2018·4月浙江选考)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F.用一个不带电的同样金属球C先后
与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为( )
FF3FFA. B. C. D. 8482
解析:选C.设原来A、B各带Q电荷量,根据相同的小球接触后电荷的分配规律可知,
Q3QC球与A球碰后,A、C均带的电荷量,然后C球与B球接触后,C、B各带的电荷量,原
2
4
13Q·Q24
来的静电力为F=k2,后来的静电力为F′=kQr2
r2
3
=F,故选项C正确. 8
2.(2017·11月浙江选考)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示.关于此实验,下列说法正确的是( )
A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线 B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线 C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极 D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极 答案:C
3.(2020·丽水高二月考)四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的( )
解析:选D.由正电荷q仅在静电力的作用下由M点向N点做加速运动,故由M向N的方向为电场线的方向,故B错误;加速度越来越大,即电场线越来越密,故A、C错误,D正确.
4.(2020·台州调研)如图所示,M、N为两个等量同种正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负电荷q,不计重力影响,关于点电荷q的运动下列说法正确的是( )
A.从P→O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大 B.从P→O的过程中,加速度越来越小,到O点速度达到最大值 C.点电荷越过O点时加速度为零,速度达到最大值
1
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零
解析:选C.如图所示,根据电场叠加原理知:O点场强为零,从O点沿中垂线向外,场强先变大后变小.点电荷从P→O的过程中,静电力可能是先变大后变小,加速度随之先变大后变小;也可能静电力一直变小,加速度一直变小,关键是P点位置的不确定性.不过,在到达O点之前,静电力一直表现为引力,速度一定是一直变大的,在O点时加速度是零,速度最大,
该电场关于直线MN对称,电荷越过O点后的运动也不一定是单调变化的.有些粗心的同学容易认为从P→O电荷距离两个场源电荷越来越近,静电力就会越来越大而错选A.其实,点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的,只是两个静电力的合力未必变大,这要看电场的矢量合成情况.
[课后达标]
一、选择题
1.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个点电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为( )
A.一定是正电 B.一定是负电
C.可能是正电,也可能是负电 D.无法判断 答案:B
2.(2020·嘉兴质检)如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘底座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F和库仑力F库的表达式正确的是( )
引
m2Q2
A.F引=G2,F库=k2
llm2Q2
B.F引≠G2,F库≠k2
llm2Q2
C.F引≠G2,F库=k2
llm2Q2
D.F引=G2,F库≠k2
ll解析:选D.由于a、b两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l?r的要求,故不能将带电球壳看成
2
Q2
点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠k2.虽然不满足l?r,但由于其壳层的厚度和质
lm2
量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=G2.
l故选D.
3.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷 C.P带正电荷,Q带负电荷 D.P带负电荷,Q带正电荷
解析:选D.对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以
P、Q必带等量异种电荷,A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水
平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,D正确,C错误.
4.(多选)(2020·宁波质检)如图所示,质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两小球,分别用绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么( )
A.两球一定带异种电荷 B.q1一定大于q2 C.m1一定小于m2
D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力
解析:选AC.由于两带电小球相互吸引,所以一定带异种电荷,选项A正确.设轻丝线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得两球之间的库仑力F=mgtanθ,因此m1g 5.某同学在学习了电学知识后对电工穿的高压作业服进行了研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的想法正确的是( ) A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织 B.乙认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用 C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用 D.丁认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用 答案:D 6.(2020·浙江黄岩选考适应考试)如图所示,一电子沿等量异种电 3
2021版高考物理一轮复习第六章静电场第1节电场力的性质达标检测(含解析)
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