微专题6 电场综合问题（1）-2020-2021学年高二物理微专题训练（人教版选修3-1）

微专题6 电场综合问题（1） 题组1 电场强度定义式与点电荷场强公式的比较 1.电场强度E的定义式为E=，下面说法中正确的是（　　） A.该定义只适用于点电荷产生的电场 B.库仑定律的表达式F=k可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小；而k可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小 C.对E=，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是产生电场的电荷的电荷量 D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关 2.下列说法中正确的是（　　） A.电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比 B.场中某点的场强等于，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C.场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向 D.公式E＝和E＝k对于任何电场都是适用的 3.（多选）下列关于电场强度的两个表达式E＝和E＝的叙述，正确的是（　　） A.E＝是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量 B.E＝是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷所受的电场力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场 C.E＝是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D.从点电荷场强计算式理解库仑定律的表达式 ，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小，而是点电荷Q1产生的电场在Q2处场强的大小 4.如图所示，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，oa=ob，当在a处放一电量q=1.5×10﹣8C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=. （1）求a处的电场强度的大小、方向.把检验电荷从a点移去后，a点的场强怎样变化？ （2）如在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？ 题组2 共线力作用下的平衡 5.（多选）如图所示，A，B，C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A，C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是（ ） A.静止时，A，B两小球间细线的拉力为5mg＋qE B.静止时，A，B两小球间细线的拉力为5mg－qE C.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A，B两小球间细线的拉力为qE D.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A，B两小球间细线的拉力为qE 6.如图所示，一均匀带正电的无限长细直棒水平放置，带电细直棒在其周围产生方向与直棒垂直向外辐射状的电场，场强大小与直棒的距离成反比.在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B，A、B所带电量分别为+q和+4q，球A距直棒的距离为a，两球恰好处于静止状态.不计两小球之间的静电力作用. （1）求细线的张力； （2）剪断细线，若A球下落的最大速度为vm，求A球下落到速度最大过程中，电场力对A球做的功. （3）分析剪断细线后，B球的运动情况及能量的转化情况. 7.在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，电荷量分别为＋2q和－q，两小球间用长为l的绝缘细线连接，并用绝缘细线悬挂在O点，如图所示.平衡时，细线对悬点O的作用力多大？ 8.光滑的水平面上放了相距为L、电量分别为Q和4Q的正点电荷，现要引入一新电荷使得三个电荷都平衡，求新引入电荷所放的位置和电量. 题组3 非共线力作用下带电体的平衡 9.如图所示，A为带电量为Q的圆形金属薄板（图中A板为侧视图），B为质量为m、电荷量大小为q的带负电小球，用绝缘丝线悬挂于O点.小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r的位置，悬线与竖直方向的夹角为θ.关于小球所在位置处的场强，下列说法中正确的是（　　） A.小球所在位置处场强大小为，方向水平向右 B.小球所在位置处场强大小为，方向水平向左 C.小球所在位置处场强大小为，方向水平向左 D.小球所在位置处场强大小为，方向水平向右 10.如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2kg，所带电荷量为＋2.0×10－8C.现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L＝0.2 m，求：（重力加速度g的大小取10 m/s2） （1）这个匀强电场的电场强度大小. （2）突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？ 11.如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-2kg，电荷量为2.0×10-8C，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成45°，求匀强电场的电场强度？（g=10 m/s2） 12.如图所示，两