内容正文:
专题检测八 静电场
考生注意:
1.本试卷分选择题部分和非选择题部分,共8页.
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.
3.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2022·辽宁大连市高三模拟)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
A.k B.k C.k D.k
【答案】 B
【解析】 a点电荷量为q的点电荷在b处产生的电场强度为E=k,方向向右,而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘,与a点处的一电荷量为q(q>0)的固定点电荷,在b点处的合场强为零,可得圆盘在b点处产生的电场强度大小也为E=k,方向向左,那么圆盘在d处产生的电场强度的大小仍为E=k,方向向右,而a处电荷量为q的点电荷在d处产生的电场强度为E′=k=,方向向右,则d处的电场强度大小为E1=E′+E=k,故B正确,A、C、D错误.
2.如图所示,a,b,c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上,Q1带正电.一带正电粒子从a点由静止释放,仅在静电力作用下运动,经b点时速度最大,到c点时速度为零,下列说法正确的是( )
A.Q2带正电
B.Q2的电荷量小于Q1的电荷量
C.a、c两点电势相等
D.b点的电场强度比a点大
【答案】 C
【解析】 带电粒子经过b点时速度最大,此时合力为零,可知b点的合场强为零,因此Q2带负电,故A错误;b点的合场强为零,说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等,由点电荷场强公式E=k知,Q2的电荷量大于Q1的电荷量,故B错误;从a运动到c的过程,带电粒子动能的变化量为零,由动能定理知电场力做功为零,则a、c两点电势相等,故C正确;b点的电场强度为零,a点的场强不为零,故D错误.
3.(2022·江苏淮安市高三模拟)等量异种电荷+Q、-Q的等势线分布如图所示,相邻的等势线间电势差均相等,点a、b、c连线与两电荷的连线平行,且ab=bc.一带负电的点电荷M仅在静电力的作用下经过a点时速度方向如图,经过b所在等势线到达c所在等势线,取无穷远处电势为零.下列说法正确的是( )
A.a、c两点的电势相等
B.a、c两点的电场强度相同
C.点电荷M在电场中运动的轨迹关于b所在等势线对称
D.点电荷M穿越a、b、c等势线时电势能满足Epa<Epb<Epc
【答案】 D
【解析】 a、c两点分别位于正、负电荷附近,则有φa>φc,故A错误;a、c两点关于中轴对称,由等量异种电荷电场分布可知,两点场强大小相同,方向不同,故B错误;在M到达等势线b时,竖直方向速度为不为0,在b右侧仍有一段向下运动的过程,所以不可能对称,故C错误;M穿越a、b、c,M带负电,所以电场力做负功,电势能变大,故D正确.
4.在光滑的水平面上固定两个点电荷A和B,它们的质量分别为2m和m,所带电荷量分别为Q和2Q,如图所示.水平外力先作用在A上,解除锁定后A、B恰能一起相对静止做匀加速直线运动,调整A、B间的距离,后用相同大小的水平外力作用在B上,A、B又恰能一起相对静止做匀加速直线运动.则以下说法正确的是( )
A.两点电荷的电性一定相反
B.外力作用在A上时两点电荷的加速度小于作用在B上时两点电荷的加速度
C.点电荷A对点电荷B的库仑力大于点电荷B对点电荷A的库仑力
D.外力作用在A上时A、B的间距与作用在B上时A、B的间距之比为∶1
【答案】 D
【解析】 外力先向右作用于A后向左作用于B的情况下,两点电荷间的作用力是斥力,两点电荷的电性相同,外力先向左作用于A后向右作用于B的情况下,两点电荷间的作用力是引力,两点电荷的电性相反,故A错误;对整体有F=3ma,外力作用在A上时两点电荷的加速度等于作用在B上时的加速度,故B错误;点电荷A对点电荷B的库仑力与点电荷B对点电荷A的库仑力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,故C错误;设当外力作用在A上时A、B的间距为r1,对B有k=ma,设当外力作用在B上时A、B的间距为r2,对A有k=2ma,联立解得r1∶r2=∶1,故D正确.
5.如图所示,在水平地面上放置一个粗糙的绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ,在斜面上放一个质量为m、电荷量为q的小物块A,A的右侧固定放置电性与A相同、电量与A相等的小球B.A、B高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,A、B可视为点电荷