8.电场力的性质-高中物理二级结论“点对点”专练

8.电场力的性质 一、库仑力作用下的平衡问题 “四步”解决库仑力作用下的平衡问题 例题1. 如图所示，绝缘光滑圆环竖直固定放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的带电小球，所带电荷量的大小均为q（电性未知），圆环半径为R，当小球b位于圆环最低点时，a、c两球恰好可以静止于与圆心等高的位置上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．a、c小球可能带异种电荷 B．a、b小球可能带异种电荷 C．a球质量应满足 D．c球质量应满足 练1. 如图所示，A球、C球均带正电，B球带负电，A球在绝缘的粗糙水平地面上，B球由绝缘的细线拉着，C球处在与B球等高的位置，A、B、C三球均静止且三者所在位置构成一个等边三角形。若细线与竖直方向的夹角为，，A、B、C三球所带电荷量大小分别为，之间的库仑力大小分别为，细线的拉力大小为，则（　　） A． B． C． D． 二、等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较 等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较 等量异种点电荷 等量同种 (正)点电荷 电场线 分布图 连线上的电场强度大小 O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大 中垂线上的电场强度大小 O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小 关于O点对称的点A与A′、B与B′的电场强度 等大同向 等大反向 例题2. 如图所示，正方体的C、E两点放有电量均为的点电荷，D、F两点放有电量均为的点电荷，M为EF的中点。下列说法正确的是（　　）    A．M点的场强方向从F指向E B．A、B两点的场强相同 C．一个正试探电荷放在A处的电势能大于放在B处的电势能 D．一个负试探电荷放在B处的电势能等于放在G处的电势能 练2. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（    ） A．点与点的电场强度大小相等 B．点与点的电场强度方向相同 C．将试探电荷由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 D．点与点的电势差大于点与点的电势差 例题3. 如图所示，A、B、C在同一直线上，AB距离4L，C为AB中点，A、B两处各固定一个点电荷，图中虚线圆的圆心为B、半径为2L，D和为圆上关于AB连线上下对称的两点，，取无穷远处电势为零，以下判断正确的是（　　） A．D和处电场强度相同 B．D和处电势相同 C．将一个带正电的试探电荷从AC间某点释放后，将在直线AB间做简谐运动 D．将一个带负电的试探电荷从C点顺时针沿圆弧移到D点，电势能一直增加 练3. 如图所示，两个固定的等量正点电荷相距，其连线的中点为，以为圆心、为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于、和、，以为坐标原点、垂直向上为正方向建立轴，为轴的正方向。若带正电的试探电荷从点由静止释放，沿直线运动到点，下列各图关于轴上各点电势、电场强度及试探电荷的速度、电势能的描述正确的是（　　） A． B． C． D． 三、电场叠加原理和处理方法 1．电场强度的叠加(如图所示) 2．“等效法”“对称法”和“填补法” (1)等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景． 例如：一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个等量异种点电荷形成的电场，如图甲、乙所示． (2)对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化． 例如：如图所示，均匀带电的球壳在O点产生的场强，等效为弧BC产生的场强，弧BC产生的场强方向，又等效为弧的中点M在O点产生的场强方向． (3)填补法 将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍． 3．选用技巧 (1)点电荷电场、匀强电场场强叠加一般应用合成法． (2)均匀带电体与点电荷场强叠加一般应用对称法． (3)计算均匀带电体某点产生的场强一般应用补偿法或微元法． 例题4. 均匀带电圆环电量为、半径为R，位于坐标原点O处，中轴线位于x轴上。已知若规定无穷远处电势为零，真空中点电荷周围某点的电势可表示为，其中k为静电力常量，q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离；若场源是多个点电荷，电场中某点的场强（电势）为各个点电荷单独在该点产生的场强（电势）的叠加。取无穷远处电势为零，轴线上一点P的坐标为，下列说法正确的是（    ） A．当时，P点的场强大小为零、电势为零 B．当时，P点的场强大小约为，电势约为 C．将一带负电的试探电荷从O点沿x轴正方向移动过程中，该试探电荷所受的电场力一直减小 D．将一带正电的试探电荷从O点沿x轴正方向移动过程中，该试探电荷的电势能一直增大 练4. 如