2020高考物理大一轮复习第7单元静电场作业手册

2019年

【2019最新】精选高考物理大一轮复习第7单元静电场作业手册

课时作业(十九) 第19讲 电场的力的性质

时间 / 40分钟

基础巩固

1.[2017·湖南衡阳八中三检] 下列关于电场强度的说法中正确的是 ( ) A.由E=知,若q减半,则该处电场强度变为原来的2倍B.由E=k知,E与Q成正比,而与r2成反比

C.由E=k知,在以Q为球心、r为半径的球面上的各点的电场强度均相同 D.电场中某点的电场强度的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向

2.如图K19-1所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是 ( )

图K19-1

A.A、B可能为等量异号点电荷

B.A、B可能为电荷量不相等的正电荷

C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零

D.同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等,方向相反

3.库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律,它的发现是受万有引力定律的启发,实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力.如图K19-2所示为无大气层、均匀带有大量负电荷且质量分布均匀的某星球,将一个带电微粒置于距该星球表面一定高度处并将其无初速度释放,发现微粒恰好能保持静止.若给微粒一个如图所示的初速度v,则下列说法中正确的是 ( )

图K19-2

A.微粒将做匀速直线运动 B.微粒将做圆周运动 C.库仑力对微粒做负功 D.万有引力对微粒做正功

4.如图K19-3所示,光滑水平桌面上有A、B两个可以看作点电荷的带电小球,A球带电荷量为+3q,B球带电荷量为-q,由静止同时释放A、B两球,A球的加速度大小为B球的两倍.若在A、B连线的中点固定一个带正电荷的C球(也可看作点电荷),再由静止同时释放A、B两球,两球的加速度相等,则C球所带的电荷量为 ( )

图K19-3 A.q

5.[2017·甘肃二诊] 如图K19-4所示,等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上,竖直固定的光滑绝缘杆与AB连线的中垂线重合,C、D是绝缘杆上的两点,ACBD构成一个正方形.一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C点无初速度释放,则关于小球由C点运动到D点的过程,下列说法中正确的是 ( )

图K19-4

A.杆对小球的作用力先增大后减小 B.杆对小球的作用力先减小后增大 C.小球的速度先增大后减小 D.小球的速度先减小后增大

6.[2017·四川遂宁三诊] 在场强为E=k(k为静电力常量)的匀强电场中,以O点为圆心,以r为半径作一个圆周,在O点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,ac、bd为相互

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垂直的两条直径,其中bd与电场线平行,如图K19-5所示.若不计试探电荷的重力,则

( )

图K19-5

A.把一试探电荷+q放在a点,试探电荷恰好处于平衡状态 B.把一试探电荷-q放在b点,试探电荷恰好处于平衡状态 C.把一试探电荷-q放在c点,试探电荷恰好处于平衡状态 D.把一试探电荷+q放在d点,试探电荷恰好处于平衡状态 技能提升

7.[2017·湖南衡阳二联] 如图K19-6所示,一细棒均匀带电,所带的总电荷量为+Q,在过其中点c且与其垂直的直线上有a、b、d三点,且ab=bc=cd=L,在a点处有一电荷量为+的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处的场强大小为(静电力常量为k) ( )

图K19-6

A.k

8.[2017·长春外国语学校期末] a、b两个带电小球的质量均为m,所带的电荷量分别为+3q和-q,两球间用一绝缘细线连接,用长度相同的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时两细线都被拉紧,则平衡时两球的位置可能是图K19-7中的( )

图K19-7

9.[2017·安徽黄山二模] 如图K19-8所示,两根长度相等的绝缘细线的上端都系在同一水平天花板上,另一端分别连着质量均为m的两个带电小球P、Q,两小球静止时,两细线与天花板间的夹角均为θ=30°,重力加速度为g.以下说法中正确的是 ( )

图K19-8 A.细线对小球的拉力大小为mg

B.两小球间的静电力大小为mg

C.剪断左侧细线的瞬间,P球的加速度大小为2g

D.当两球间的静电力瞬间消失时,Q球的加速度大小为g

10.[2018·郑州外国语学校月考] 如图K19-9所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m、带电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力. (1)求固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小;

(2)若把O处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下、场强为E的匀强电场,带电小球仍从A点由静止释放,下滑到最低点B时,小球对环的压力为多大?

图K19-9

挑战自我

11.[2017·安徽六校联考] 水平面上的A、B、C三点分别固定着电荷量均为Q的正点电荷,将一个质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点,OABC恰好构成一个棱长为L的正四面体,如图K19-10所示.已知静电力常量为k,重力加速度为g.若小球能静止在O点,则小球所带的电荷量为 ( )

图K19-10 A.

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C.

12.[2017·长沙一中模拟] 如图K19-11所示,平行板电容器的两板水平正对放置,在两板的正中心上各开一个孔,孔相对极板很小,对两板间电场分布的影响忽略不计.现给上、下两板分别充上等量的正、负电荷,上板带正电、下板带负电,使两板间形成匀强电场,电场强度大小为E=.一根长为L的绝缘轻质硬杆的上、下两端分别固定一个带电金属小球A、B,两球大小相等,且直径小于电容器极板上的孔,A球所带的电荷量QA=-3q,B球所带的电荷量QB=+q,两球质量均为m.将杆和球组成的装置移动到上极板上方且使其保持竖直,使B球刚好位于上板小孔的中心处且球心与上极板在同一平面内,然后由静止释放.已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场,两球在运动过程中不会接触到极板且各自带的电荷量始终不变.忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响,两球可以看成质点,电容器极板厚度不计,重力加速度为g.(1)B球刚进入两板间时,求杆和球组成的装置的加速度大小;

(2)若B球从下极板的小孔穿出后刚好能运动的距离,求电容器两极板的间距d.

图K19-11

课时作业(二十) 第20讲 电场的能的性质

时间 / 40分钟

基础巩固

1.[2017·黑龙江大庆一模] 关于静电场,下列说法中正确的是 ( ) A.将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加

B.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,静电力做的正功越多,电荷在该点的电势能就越大

C.在同一个等势面上的各点处场强的大小一定是相等的 D.电势降低的方向就是场强的方向

2.(多选)[2017·湖北六校联考] 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用.若小球的重力势能增加5 J,机械能增加1.5 J,电场力做功2 J,则 ( )

A.重力做功5 J B.电势能减少2 J C.空气阻力做功0.5 J D.动能减少3.5 J

3.[2017·合肥一中段考] 如图K20-1所示,在真空中固定两个等量异号点电荷+Q和-Q,图中O点为两点电荷连线的中点,P点为连线上靠近-Q的一点,MN为过O点的一条线段,M点与N点关于O点对称.下列说法中正确的是 ( )

图K20-1

A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同 B.M、N两点的电势相同

C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电荷的电势能先增大后减小 D.只将-Q移到P点,其他点在空间的位置不变,则O点的电势升高

4.(多选)[2017·郑州一中摸底] 现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd,如图K20-2所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等,在AB、AC、CD、DB的中点分别放置等量的正点电荷和负点电荷.下列说法中正确的是 ( )

图K20-2

A.O点的电场强度和电势均为零

B.把一负点电荷由b移动到c时,电场力做功为零 C.同一点电荷在a、d两点所受电场力相同 D.将一正点电荷由a点移到b点,电势能减小

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5.(多选)[2017·四川凉山三诊] 如图K20-3所示,在纸面内有一水平直线,直线上有a、b两点,且ab长度为d,当在该纸面内的某位置固定一个点电荷Q时,a、b两点的电势相等,且a点的场强大小为E,方向如图所示,θ=30°.已知静电力常量为k,下列说法中正确的是 ( )

图K20-3

A.点电荷Q带正电

B.点电荷Q所带的电荷量的大小为

C.把一个带电荷量为+q的点电荷从a点沿直线移动到b点过程中,其所受的电场力先增大后减小

D.把一个带电荷量为+q的点电荷从a点沿直线移动到b点过程中,其电势能先增大后减小

技能提升

6.(多选)[2017·江西新余四中段考] 如图K20-4所示,轻弹簧上端固定,下端拴着一个带正电的小球Q,Q在O处时弹簧处于原长状态,Q可在O1处静止.将另一带正电的小球q固定在O1正下方某处,Q可在O2处静止.现将Q从O处由静止释放,则Q从O运动到O1处的过程中 ( )

图K20-4

A.Q运动到O1处时速率最大 B.Q的加速度大小先减小后增大 C.Q的机械能不断减小

D.Q、q、弹簧与地球组成的系统的势能不断减小

7.[2017·湖南怀化二模] 如图K20-5所示,现有一个以O点为圆心、以OP为半径的圆,四边形ABCD为圆内接的正方形,a、b、c、d分别为正方形的四个边AB、BC、CD和DA的中点,P、Q分别为弧AB和弧CD的中点.现在A、B、C、D四点分别放上等量的正电荷和负电荷(如图中所示),若取无穷远处电势为零,则下列说法中不正确的是 ( )

图K20-5

A.O点的电场强度和电势均为零

B.把正电荷从a点移到c点,电场力做正功 C.把正电荷从b点移到d点,电场力做功为零

D.同一电荷在P、Q两点处所受的电场力大小相等,方向相反

8.(多选)[2017·广东揭阳二模] 如图K20-6所示,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置所带电荷量都为q的正、负点电荷,图中的a、b、c、d也是正方体的顶点.已知静电力常量为k.下列说法中正确的是 ( )

图K20-6

A.a、b两点电场强度相同 B.a点电势高于b点电势

C.把正点电荷从c点移到d点,电势能增加

D.M点的电荷受到的库仑力大小为F=

9.(多选)[2017·天津期末] 空间内存在与纸面平行的匀强电场,纸面内的A、B、C三点均位于以O点为圆心、半径为10 cm的圆周上,并且∠AOC=90°,∠BOC=120°,如图K20-7所示.现把一个电荷量q=1×10-5 C的正电荷从A点移到B点时,电场力做功为-1×10-4 J;从B点移到C点时,电场力做功为3×10-4 J,则该匀强电场的场强 ( )

图K20-7

A.大小为200 V/m B.大小为200 V/m C.方向垂直于OA向右 D.方向垂直于OC向下