课后提升练(5) 电场力的性质（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

课后提升练(五)　电场力的性质 [对应学生用书P143] 1．如图所示，电场中一带正电的粒子只受电场力作用从A点运动到B点。粒子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同。能定性反映该粒子从A点到B点运动情况的vt图像是(　　) 　　　　　 　　　　　 D　解析：带正电的粒子所受电场力沿电场线方向，且在A点的速度方向与电场方向相同，故粒子做加速运动，A、B错误；vt图线的斜率表示加速度，且a＝，由电场线分布可知，从A到B电场线变疏，场强变小，粒子所受电场力变小，加速度变小，即vt图像斜率变小，故选D。 2．(多选)如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则(　　) A．粒子一定带正电 B．粒子一定是从a点运动到b点 C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D．粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 AC　解析：做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A正确；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，粒子在c点所受的力较大，在c点的加速度一定大于在b点的加速度，C正确；若粒子从c运动到a，电场力与速度成锐角，则粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，电场力与速度成钝角，则粒子做减速运动，在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。 3．(2022·山东济南高一期末)如图所示，在水平面内固定三个点电荷a、b、c，其连线为一直角三角形，c所受库仑力的合力平行于a、b的连线，以下判断正确的是(　　) A．a、b为同号电荷 B．a、b为异号电荷 C．c所受库仑力的合力水平向左 D．若将c由静止释放将做直线运动 B　解析：因为c所受库仑力的合力平行于a、b的连线，则c点的合场强方向平行于ab连线，由场强叠加可知，a、b为异号电荷，A错误，B正确；因为a、b、c的电性都不能确定，则由题中条件不能确定c所受库仑力的合力方向，C错误；c点的合场强方向平行于ab连线，但是过c点与ab平行的直线上各点的场强不是沿同一直线方向，可知若将c由静止释放不可能做直线运动，D错误。 4．(2022·重庆西南大学附中高一期中)如图所示，把两个质量均为m的带正电的小球A、B(均可视为点电荷)用绝缘细线悬挂在天花板上，同时在空间施加一水平方向的匀强电场E(方向未知)，两球恰好静止在同一水平线上，且B球悬线刚好沿竖直方向，A球悬线与竖直方向夹角θ＝30°。已知qB＝2qA＝2q0，重力加速度为g。则(　　) A．A球所受绳子拉力为 B．场强方向向右 C．场强大小E＝ D．B球受到的电场力矢量和为mg A　解析：A球受力如图所示，绳子拉力为T＝＝，A正确；A、B带正电，B受力如图所示，可知电场方向水平向左，B错误；A、B的相互作用力大小相等，FBA＝FAB＝E·2q0，又FBA＋E·q0＝mg tan 30°，两式联立得E＝，C错误；B球受到的电场力矢量和为0，D错误。 5．如图所示，一个长为2L、电荷量为＋Q的绝缘细杆上电荷均匀分布。在其延长线上，距右端点为2L处有一个＋q的点电荷，测得距杆右端点为L的A点电场强度为0，则在其延长线上、距杆左端点为L的B点电场强度(　　) A．大小为，方向向右 B．大小为，方向向左 C．大小为，方向向右 D．大小为，方向向左 B　解析：由题意可得，距杆右端点为L的A点电场强度为0，则根据矢量的合成法，正点电荷q在A处的电场强度大小与细杆在A处的电场强度大小相等，方向相反，正点电荷q在A处的场强大小为EA1＝，方向水平向左，则带电细杆在A点产生的场强大小为EA2＝，方向水平向右；根据带电细杆的电场强度的对称性，带电细杆在B点的场强大小为EB2＝，方向水平向左，正点电荷q在B处的场强大小为EB1＝，方向水平向左，所以B点的场强大小为EB＝EB1＋EB2＝，方向向左，故选B。 6．甲图和乙图分别是带电均匀的六分之四圆环和半圆环(两环的材料和横截面积相同)，两圆环半径均为R，带有同种电荷，且两环上单位长度所带电荷量相等，它们的圆心分别是O1和O2。已知O1点的电场强度大小为E0，则O2点的电场强度大小为(　　) A．E0 B．E0 C．E0 D．E0 A　解析：在图甲中，设圆环在O1点产生的电场强度是E1，假设圆环带正电，如图所示，则有四个圆环在O1点产生的合电场强度大小E0＝2E1cos 30°＝E1，可得E1＝E0，在图乙中，半圆环分成三个圆环，这三个圆环在O2点产生的合电场强度大小为E，则有E＝E1＋2E1cos 60°＝E0＋2×E0×＝E0，A正确，B、C、D错误。 7．(2021·江苏泰州中学高一期末)如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则图中B点的电场强度为(　　) A．大小为k，方向水平向左 B．大小为k，方向水平向右 C．大小为k，方向水平向左 D．大小为k，方向水平向右 C　解析：由于A点的电场强度为0，带电薄板在A点产生的电场强度E与点电荷在A点产生的电场等大反向，可得带电薄板在A点产生的电场强度E＝k，方向水平向右，根据对称性，带电薄板在B点产生的电场场强与A点等大反向，根据电场叠加，可知B点场强EB＝k＋k＝k，方向水平向左，故选C。 8．(2022·广东广州高一期末)如图所示，在一绝缘支架上固定着一个带正电的小球A，A通过一长为0.3 m的绝缘细线连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1 kg、电荷量为1.0×10-6 C。现将小球B缓缓拉离竖直位置，当线与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，已知释放瞬间线刚好伸直，但无张力，之后球B在竖直面内摆动。两小球均可视为质点，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，g取10 m/s2。求： (1)小球A的电荷量。 (2)小球B经过最低点时细线的拉力大小。 答案：(1)5×10-6 C　(2)1.5 N 解析：(1)设小球A的电荷量为qA，根据库仑定律可知小球B所受静电力的大小为F＝k， 由题意，刚释放小球B的瞬间，在沿细线方向根据平衡条件有 F＝mBg cos 60°， 联立解得qA＝5×10-6 C。 (2)设小球B经过最低点时的速度大小为v，细线的拉力大小为T，小球B从被释放到经过最低点的过程中根据机械能守恒定律有 mBgL(1－cos 60°)＝mBv2， 在最低点处根据牛顿第二定律有 T＋F－mBg＝mB， 联立解得T＝1.5 N。 学科网（北京）股份有限公司 $$