2024高考物理一轮复习第七章静电场第1节电场力的性质作业与检测含解析鲁科版.docVIP

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第1节电场力的性质

基础必备

1.法拉第是19世纪最宏大的试验物理学家之一,他在电磁学探讨方面的卓越贡献犹如伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样,具有划时代的意义,他提出了电场的概念.关于静电场电场强度的概念,下列说法正确的是(C)

A.由E=可知,某电场的电场强度E与q成反比,与F成正比

B.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点电场强度方向与放入检验电荷的正负有关

C.电场中某一点的电场强度与放入该点的检验电荷的正负无关

D.电场中某点不放检验电荷时,该点电场强度等于零

解析:电场强度是用比值定义的,与放入的检验电荷受到的电场力F及带电荷量q无关,是由电场本身性质确定的,选项A,D错误,C正确;规定电场强度的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反,选项B错误.

2.

如图,M,N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M,N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的电场强度大小变为E2,E1与E2之比为(B)

A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ D.4∶

解析:由题意知,每个点电荷在O点产生的电场强度为,则当将N点处的点电荷移至P点时,两电荷在O点产生的电场的电场强度方向的夹角为120°,合场强大小E2=,则E1∶E2=2∶1,选项B正确.

3.

(2024·广东揭阳联考)(多选)如图所示的试验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,便可找到力F与距离r和电荷量q的关系.这一试验中用到了下列哪些方法(AC)

A.微小量放大法 B.极限法

C.限制变量法 D.逐差法

解析:把微弱的库仑力转换放大成可以看得到的扭转角度,并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系,是微小量放大法;同时体现了限制变量法,即分别限制q和r不变,探讨库仑力F与r和q的关系.故A,C正确.

4.

(2024·四川成都模拟)如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a,b两点,用Ea,Eb分别表示这两处的电场强度的大小,则(D)

A.a,b两点的电场强度方向相反

B.因为电场线由a指向b,所以EaEb

C.因为电场线是直线,所以Ea=Eb

D.因不清晰a,b两点旁边的电场线分布状况,所以不能确定Ea,Eb的大小关系

解析:由电场线方向可知,a,b两点的电场强度方向都向右,选项A错误;仅一条电场线无法比较电场线的疏密程度和电场强度大小关系,选项B,C错误,D正确.

5.

(2024·福建南平模拟)如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上。为了使质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面上,可加一平行纸面的匀强电场(未画出),则(C)

A.电场强度的最小值为E=

B.若电场强度E=,则电场强度方向肯定竖直向上

C.若电场强度方向从沿斜面对上渐渐转到竖直向上,则电场强度渐渐增大

D.若电场强度方向从沿斜面对上渐渐转到竖直向上,则电场强度先减小后增大

解析:

当所加的电场强度最小时,电场强度方向沿斜面对上,此时mgsinθ=qE,解得Emin=,选项A错误;若qE=mg,则可能是电场力、重力以及斜面的支持力三力互成120°,此时电场强度的方向不是竖直向上,选项B错误;由图可知,若电场强度方向从沿斜面对上渐渐转到竖直向上,则电场力渐渐变大,电场强度渐渐增大,选项C正确,D错误.

6.a,b,c三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态,已知a所带的电荷量为+Q,b所带的电荷量为-q,且Qq,关于电荷c,下列推断正确的是(B)

A.c肯定带负电

B.c所带的电荷量肯定大于q

C.c可能处在a,b之间

D.假如固定a,b,仍使c处于平衡状态,则c的电性、电荷量、位置都将唯一确定

解析:依据库仑定律和平衡条件可以确定三个点电荷平衡时应满意“两同夹异”、“两大夹小”,故c肯定带正电,且c所带的电荷量肯定大于q,故A,C错误,B正确;假如a,b固定,则只需使c处于a,b合场强为0位置即可,由于a,b带异号电荷,c应位于a,b连线的外侧,又由于a的电荷量大于b的电荷量,则c应靠近b,c的电荷量、电性不能确定,故D错误.

7.

如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布匀称,将它们固定于绝缘支座上,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,使其电荷量的肯定值均为Q,引力常量为G,静电力常量为k,那么a,b两球之间的万有引力F1、库仑力F2分别满意(