2027届高考物理一轮复习专项练习 电场强度的叠加
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内容正文:
《电场强度的叠加专项练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
C
A
A
D
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
D
C
C
C
D
D
B
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
A
C
C
B
A
D
A
A
D
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
B
C
D
D
B
B
AC
AC
BCD
BD
题号
41
42
43
44
45
答案
BD
CD
AD
BC
BD
1.A
【详解】设O点到正三角形三个顶点的距离为r,根据点电荷场强公式可得三个点电荷在O点的场强大小为
方向如图所示
由场强的叠加原理,可知
现仅把点电荷量更换为,则
方向如图所示
则中心点处的场强大小为
联立,解得
故选A。
2.B
【详解】根据题意,设金属小球所带电荷量为,间距离为,则有
当另一相同金属小球(初始不带电)与处小球接触后,它们各分得的电荷量,则两个小球在处产生的电场分别为,
由电场叠加原理可知,此时点处的电场强度大小为
故选B。
3.D
【详解】A.正试探电荷在B点受电场力方向指向P,选项A错误;
B.点电荷所带电荷量只能是元电荷的整数倍,不能是任意值,选项B错误;
C.根据B、C关于AD对称可知,B、C两点距点电荷距离相同,则B点的电场强度与C点的电场强度大小相同,方向不同,选项C错误;
D.根据题意知D点、A点距负点电荷P的距离,根据,知电场强度,同一试探电荷在A点受到的电场力小于在D点受到的电场力,选项D正确。
故选D。
4.C
【详解】由题意,已知单层无限大带电板的电场强度大小为。两极板带电荷和时,根据场强叠加原理,则两极板间的电场强度大小为
不管系统是否处于平衡状态,只要两极板带电荷和,根据场强叠加原理,两板间的电场强度都是由两板各自产生的电场叠加而成,其大小均为。
故选C。
5.A
【详解】设处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小为,则
处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小也为,仅、处点电荷作用时,设点电场强度大小为,则有
得出
其方向由指向;处点电荷单独作用时,在点产生的电场强度大小为,则
处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小也为,仅、处点电荷作用时,设点电场强度为,则有
得出
其方向由指向;故点电场强度大小
故选A。
6.A
【详解】两个点电荷在点产生的电场强度的方向如图所示
由题可知,
由于夹角为,由平行四边形定则可知点电场强度大小为
故选A。
7.D
【详解】如图所示,显然,故选D。
8.D
【详解】导体A、B其内的各点场强为零,即
B的内、外表面各感应出负电荷、正电荷,A外B内的空间电场线方向由A指向B,Eb≠0,
故选D。
9.C
【详解】AB.由于C点的场强方向为水平向左,根据电场的叠加原理可知,因此A点为负电荷,B点为正电荷,故AB错误;
C.如图所示,A点的点电荷在C点的场强
由几何知识可得
解得,故C正确;
D.根据上述分析可知,B点的点电荷在C点的场强
又因为
联立解得,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】根据题意,当P点的电荷量为时,由对称性可得,在O点的电场强度为0,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成,可看作和两个电荷,则此时圆心O点处的电场强度为
方向为由P点指向O点。
故选B。
11.C
【详解】A.球壳表面处取下一面积足够小、带电量为的曲面,相当于在球壳表面点处放入等电荷密度、等面积的带正电荷的曲面,球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场可以看作两部分电荷电场的叠加,一部分是原球壳上均匀分布的负电荷在内部激发的电场,处处为零;另一部分是球壳上位于处的等量正点电荷激发的电场,故球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场等同于只有处的一个正点电荷激发的电场。将其移到位置后,球壳内的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场,球壳内部的电场线不是直线,故A错误;
B.球心点场强大小,故B错误;
C.球壳上均匀分布负电荷,由负电荷周围的电势分布可知,球心点的电势为负,故C正确;
D.连线中点的场强的大小相当于球面上电荷与点电荷共同产生的,由于不知道球面电荷量,无法计算电场强度,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】设半球面有一相对于球心对称的相同半球面,相当于将带电量为的点电荷放在处,则等效球面在、点所产生的电场强度大小均为
方向均指向球心,左半球面在点产生的电场强度大小
方向向右,根据对称性,可知右半球在点产生的电场强度大小
方向向左
故选B。
13.D
【详解】三个点电荷在点的合电场强度为0,则点的点电荷在点产生的电场强度与其余两个点电荷在点产生的电场强度等大反向
又将点的点电荷撤去时,点的电场强度为,沿方向,如图所示
又由题可知点的点电荷在点产生的电场强度大小为,沿方向,即
由于在三点分别放置点电荷,点的电场强度为0,可知点在点产生的与大小相等,且点是等边三角形的中心。
即有
满足
将点的点电荷移到点,其在点产生的电场强度大小为
故选D。
14.C
【详解】等量同种点电荷连线中点电场强度为零,D点的电荷可以分为两个的点电荷,A点与D点的一个电荷可以构成一对等量同种点电荷,B、E两点的电荷也构成一对等量同种点电荷,它们在O点处的电场强度为零。C、D两电荷量为的点电荷在O点的电场强度
故选C。
15.C
【详解】AB.根据矢量叠加可知,中点的电场强度大小为,故AB错误;
CD.根据矢量叠加可知,C点的电场强度大小为,故C正确,D错误。
故选C。
16.C
【详解】由等边三角形的特点,结合点电荷场强公式
场强叠加和对称性知,三根导体棒在O点产生的场强分别为E、E和,如图所示
由场强的叠加知,O点的合场强大小;
故选C。
17.D
【详解】A.点电荷在O点产生的电场强度
根据矢量叠加可知,O点的电场强度大小为,故A错误;
B.点电荷在Q点产生的电场强度
根据矢量叠加可知,Q点的电场强度为0,即Q点与O点的电场强度大小不相等,故B错误;
CD.为使O点的电场强度变为0,令在G点处放置电荷量为,则有
解得
即为使O点的电场强度变为0,可在G点处放置电荷量为的正点电荷,故C错误,D正确。
故选D。
18.D
【详解】A.根据场强叠加原理可知,除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零,选项A错误;
B.因为在x轴上的两个点电荷在O点的合场强为零,在y轴上的两电荷,无论y0取什么值,因为关于原点对称,则在O点的合场强也为零,在横轴和纵轴上除原点外,出现合场强为零的点,根据对称性可知,一定是成对出现的,关于原点对称,所以算上原点,合场强为零的点是奇数个,不会是两个,选项B错误;
C.将一带负电的试探电荷沿轴由点(2l,0)移至点(-2l,0),根据电势的叠加原理,则电势先增大后减小,根据可知试探电荷的电势能先减小后增大,故静电力做正功后做负功,故C错误;
D.若y0=4l,则四个点构成正方形,由对称可知在点(2l,2l)处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向上;在y轴正向和x正向上的点电荷在(2l,2l)处的合场强
由于等大反向,故两电荷在该处的合场强为零,如图
在y轴负向和x负向上的点电荷在(2l,2l)处的合场强
由图可知(2l,2l)点的场强沿着MN方向且与x轴成45°角的方向向上,故将一带负电的试探电荷放置在点(2l,2l)处,其所受到的静电力方向与x轴正方向成倾斜向下指向点,选项D正确。
故选D,
19.B
【详解】设第二个电荷位于处。在处,两电荷的场强方向相反,大小相等
解得
这两点电荷间的库仑力大小为
故选B。
20.C
【详解】由题可知A、B两点的点电荷在O点的场强大小为
根据电场的叠加原理可知,要使O点的合场强为零,C点放置的点电荷在O点产生的场强大小应与A、B两点的点电荷在O点的合场强大小相等,方向相反,如图所示,则有
即有
解得
故选C。
21.B
【详解】由题可知,两点电荷在P点的场强大小为
根据矢量的合成可得P点的电场强度大小为
故选B。
22.A
【详解】甲图,设等边三角形的边长为,一个电荷量为Q的电荷在P点产生的电场强度大小
根据电场叠加原理
乙图,一个电荷量为2Q的电荷在点产生的电场强度大小
根据电场叠加原理
则
故选A。
23.C
【详解】根据电场强度的定义式有
由于电场强度由电场自身决定,与试探电荷无关,可知,更换为后,场强大小仍为,方向不变,即a点的场强大小为,方向水平向左。
故选C。
24.C
【详解】A.等量异种点电荷的电场线分布如图所示
根据对称性可知,、两点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;
B.根据几何关系可知,、两点处的点电荷在正方形中心的电场强度方向相互垂直,根据场强叠加原理可知中心处的电场强度大小为,故B错误;
C.正的试探电荷由点静止释放运动到的过程中,由于场强先减小后增大,试探电荷受到的电场力先减小后增大,根据牛顿第二定律可知,其加速度先减小后增大,故C正确;
D.正的试探电荷由点静止释放运动到的过程中,由于电场力方向一直与运动方向相同,电场力一直做正功,所以其速度一直增大,故D错误。
故选C。
25.B
【详解】A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,若在A点也放+q的点电荷,可知五个点电荷在O点产生的合电场强度是零,因此B、C、D、E四个点的点电荷在O点产生的合电场强度大小为,方向由O点指向A点,则A点处点电荷的电荷量为−q时,则五个点电荷在O点产生的合电场强度大小为。
故选B。
26.A
【详解】要使某处的电场强度为零,则正点电荷和正点电荷在该处产生的场强大小相等、方向相反,则该位置应位于两点电荷之间,根据点电荷的场强公式可得
解得
故选A。
27.D
【详解】根据点电荷电场的叠加原理可知D点处所放电荷的电性为负电荷,如图所示
设AB=AC=L,由图可知
则B、C点处的正电荷在A点的合场强为
由于A点处的电场强度恰好为0,故D点处所放电荷在A点场强大小为
其中
联立可得
故选D。
28.A
【详解】P点的电场强度大小为
正电荷受电场力方向为场强的方向,可知电场强度的方向与F方向相同。
故选A。
29.A
【详解】因图中点处的电场强度为零,可知点电荷q与带电薄板在a点的场强等大反向,即带电薄板在a点的场强大小为,由对称性可知带电薄板在b点的场强大小也为,方向向左,则图中点处的电场强度大小是。
故选A。
30.D
【详解】A.由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引可知,棒左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,故A错误;
BC.当导体棒达到静电平衡后,导体棒内各处电场强度为零,点电荷q在棒中心O处产生的电场方向向右,根据平衡关系可知,棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向向左,大小相同,为,故BC错误;
D.在静电平衡状态下,导体棒内部没有电荷的定向移动,即导体棒内部没有净电荷,故D正确。
故选D。
31.B
【详解】将、延长线相交,交点即为点电荷Q的位置,设a到Q的距离为,b到Q的距离为,根据几何知识有,
则有
根据
得到
故选B。
32.C
【详解】电荷A在P点的场强沿AP方向与OP夹角为45°,大小为
电荷B在P点的场强沿PB方向与OP夹角为45°,大小为
可知P点的电场强度,方向水平向右。
故选C。
33.D
【详解】已知P点的合场强为,方向指向C点,说明半球上电荷与点电荷-Q在P点产生的合场强为,点电荷-Q在P点产生场强大小为
方向水平向右,所以半球在P点产生的场强大小为
方向水平向左。假如是一个封闭球壳,球壳内部电场强度处处为零,则知右半球在P点产生的场强大小也等于,方向向右,根据对称性可知,左半球在M点产生的场强大小为,方向向左,点电荷在M点产生的场强为
方向向右。所以M点的合场强为
方向向右即指向点,故选D。
34.D
【详解】假设在a、b、c、d、e处均是电荷量为+Q的点电荷,由对称性可知此时圆心O处的电场强度为零,可知a、b、d、e处的点电荷在圆心O处的总的电场强度方向由O指向c,大小为
c处电荷量为−5Q的点电荷在圆心O处的电场强度方向由O指向c,大小为
则圆心O处的合电场强度方向由O指向c,大小为
故放在圆心O处的电荷量为−q的点电荷受到静电力的大小为
故选D。
35.B
【详解】设半球面上的电荷量为q,补全右半球面,球面上也均匀的带上电荷量为q的正电荷,则完整带电球面可以等效为在球心O处的电荷量为的点电荷,根据题意,该点电荷在A点产生的电场强度为
解得
故选B。
36.B
【详解】在N点的电场强度方向沿轴负向,因此和的合电场强度方向沿轴正向,带正电,带负电,如图所示
由几何知识可知三角形为直角三角形,且
根据点电荷电场强度的决定式
解得
故选B。
37.AC
【详解】金属薄板静电平衡后内部场强处处为零,薄板上的感应电荷在图中O处产生的电场强度与点电荷在O点产生的电场强度等大反向,大小为
方向水平向左。
故选 AC。
38.AC
【详解】AB.小球运动到最低点过程中,只有重力对小球做功,小球的机械能守恒;根据机械能守恒可得
解得小球到达B点时的速度为
小球运动到B处时,恰好对管壁无作用力,此时有
解得圆心处点电荷的电荷量为,故A正确,B错误;
C.从A点到F点过程,根据机械能守恒可得
小球运动到F点时,根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知,圆管所受压力大小为,故C正确;
D.圆心处点电荷在BD弧中点处产生的电场强度大小为,故D错误。
故选AC。
39.BCD
【详解】D.将带正电的圆环看成无数个带电微元ΔQ,根据场强叠加原理可知,P点处的场强方向沿x轴正方向,大小为
则微粒在P点时所受电场力大小为,故D正确;
AB.从P点到O点过程,由于场强方向沿x轴正方向,微粒带负电,所以电场力一直对微粒做正功,微粒的速度一直增大,微粒电势能一直减少,故A错误,B正确;
C.根据场强叠加原理可知,O点的场强为0,沿x轴正方向离O点无穷远处的场强也0,所以从O点沿x轴正方向到无穷远处,场强先增大后减小;则从P点到O点,场强可能先增大后减小,微粒受到的电场力可能先增大后减小,微粒加速度可能先增大后减小,故C正确。
故选BCD。
40.BD
【详解】AB.根据场强叠加原则可知,a、c两点处的电荷量在O点产生的合场强大小为
方向由O点指向e点;则O点场强大小为
方向沿方向,故A错误,B正确;
CD.根据场强叠加原则可知,a、c两点处的电荷量b点产生的合场强大小为
方向由O点指向b点;则b点场强大小为
方向沿方向,故C错误,D正确。
故选BD。
41.BD
【详解】A.从到,电场强度可能先增大后减小,电子受电场力
电场力先增大后减小,电场力做正功,电子速度一直增大,A错误;
B.电子在点释放,从到电场力做正功,从到电场力做负功,、关于对称,根据对称性,电子到点速度为0,然后返回,将以点为中心做往复运动,B正确;
C.设到距离为x,、在点产生场强大小
根据平行四边形定则,点合场强,且
令,即
化简
假设,代入左边
若,
实际上通过数学求解可知,该等式无法成立,所以点的电场强度大小不可能为,C错误;
D.若,点场强
电子做圆周运动,向心力由电场力提供,则
可得速度为
D正确。
故选BD。
42.CD
【详解】点电荷在A点产生的电场强度大小为,方向水平向左。
若A点的电场强度大小为,方向水平向右,说明均匀带电薄板在A点产生的电场强度大小为
,方向水平向右;
由A点和点关于薄板的对称性可知薄板在点产生的电场强度大小为,方向水平向左;
点电荷在点产生的电场强度大小为,方向水平向左;
故点的电场强度大小为,方向水平向左,
若A点的电场强度大小为,方向水平向左,同理可求点的电场强度大小为
故选CD。
【点睛】根据电场强度的对称性求解
43.AD
【详解】A.已知B点的电场强度为零,可知该点电荷为负电荷,根据解得点电荷的电荷量为,选项A正确;
B.在D点点电荷和匀强电场在该点的场强同向,且大小相等,可知D点的电场强度大小为2E,选项B错误;
C.点电荷在A点的场强方向向下,大小为E,可知A点的电场强度大小为,选项C错误;
D.OD中点处的电场强度大小为,选项D正确。
故选AD。
44.BC
【详解】A.因为M处电场强度恰好为零,且带电圆环带正电,所以P处点电荷带正电,故A错误;
BCD.设点电荷Q在M点产生的场强大小为E,由对称性可知带电圆环在M点产生的场强大小也为E,方向相反,由于M点的场强为零,可得
所以带电圆环、Q在N点产生的场强为
N点处的场强方向水平向右,故BC正确,D错误。
故选BC。
45.BD
【详解】A.如图是等量异种点电荷形成电场的电场线
由对称性可知,B、C两点电场强度大小和方向都相同,故A错误;
B.根据图甲可知,A、D两点电场强度大小相等,方向相同,故B正确;
CD.根据电场线的疏密程度表示场强的大小,由图甲可知E、O、F三点比较,O的电场强度最大,E、F点电场强度相同;B、O、C三点比较,O的电场强度最小,大小为
方向从O指向C,故C错误,D正确。
故选BD。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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电场强度的叠加专项练习
一、单选题
1.如图所示,正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷,其电荷量分别为:+q、+q、-q,该三角形中心O点处的电场强度大小为E,现仅把C点电荷量—q更换为-0.5q,则中心O点处的电场强度大小为( )
A.0.75E B.1.5E C.2E D.2.5E
2.真空中,将带有一定电荷量的金属小球固定在顶角为的等腰三角形上的A点,金属小球可视为点电荷,此时点处的电场强度大小为。用另一个不带电的同样金属小球与A处的金属小球接触后固定在B点,则此时点处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,在P点固定一负点电荷,带箭头的实线为其中几条电场线,实线圆是以PA电场线上的O点为圆心的一个圆,A、B、C、D为圆与电场线的交点,其中A、O、D沿同一水平线,B、C点到OA线的垂直距离相等,下列说法正确的是( )
A.在B点放置一带正电的试探电荷,该电荷所受电场力方向指向O点
B.在P点固定的负点电荷带的电荷量可以是任意数值
C.圆上B、C两点的电场强度相同
D.同一试探电荷在A点受到的电场力小于在D点受到的电场力
4.磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子,使其均匀地分布在分子层上,其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场,静电力常量为,介质的相对介电常数为,细胞膜的面积;磷脂双分子层可视为两片平行的带电薄板,板间充满介电常数为的介质。初始时,两板不带电,间距为。现通过离子泵使两板分别带上电荷和,两板间产生静电吸引力,导致间距变化,已知单层无限大带电板的电场强度大小为,关于两板间的电场强度大小,下列说法正确的是( )
A.当系统处于平衡状态时,
B.当系统处于非平衡状态时,
C.当系统处于平衡状态时,
D.当系统处于非平衡状态时,
5.如图所示,空间坐标系中,a、b、c、d、p点的坐标分别为,、、、、。a、b、c、d处分别固定电荷量为、、、的点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为( )
A.
B. C. D.
6.如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的A、B两点,其中。若长度为,则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔内,静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E的关系是( )
A.Ea>Eb>Ec B.Ea=Eb>Ec
C.Ea=Eb=Ec D.Ea>Ec>Eb
8.如图所示,带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内,a、c分别为导体A、B内的点,b为导体A和B之间的一点,下列说法正确的是( )
A.a、b、c三点的场强都为零
B.a点的场强为零,b、c两点的场强都不为零
C.b点的场强为零,a、 c两点的场强都不为零
D.a、c两点的场强为零,b点的场强不为零
9.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷,A点放置的点电荷电荷量绝对值为q,AC两点间距离为L,静电力常量为k,测得C点场强方向与AB平行且水平向左,则( )
A.A点放置正电荷,
B.B点放置负电荷
C.C点电场强度的大小
D.B点放置的点电荷的电荷量4q
10.硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀地布上一层负电荷。如图所示,我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成,则圆心O点处的电场强度为( )
A.,方向沿半径指向P点
B.,方向为由P点指向O点
C.,方向沿半径指向P点
D.,方向为由P点指向O点
11.如图所示,半径为的绝缘球壳,球心为,球壳上均匀分布着负电荷,已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零.现在球壳表面处取下一面积足够小、带电量大小为的曲面,将其沿连线延长线向上移动至点,且,若球壳的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,且静电力常量为,下列说法中正确的是( )
A.球壳内部的电场线为直线
B.球心点场强的大小为
C.取无穷远处电势为零,则点的电势为负
D.连线中点的场强大小为
12.一个半径为的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。如图所示,在半径为的半球面上均匀分布总电荷量为的负电荷,为通过半球顶点与球心的水平轴线,在轴线上有、两点。已知,点的电场强度大小为,则点的电场强度大小和方向分别为( )
A.,方向向左 B.,方向向左
C.,方向向右 D.,方向向右
13.如图,等边三角形位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,若O点为三角形的中心,D为AC的中点。在A、B、C三点分别放置点电荷,O点的电场强度为0;撤去B点的点电荷,则O点的电场强度大小为E,沿OB方向。若将B点的点电荷移到D点,则O点的电场强度大小为( )
A.2E B.3E C.4E D.5E
14.边长为的正六边形,其中顶点上分别固定一个带电量为的点电荷,顶点固定一个带电量为的点电荷,则正六边形的中心点的场强大小为( )
A. B. C. D.
15.如图所示,真空中,等腰直角三角形的直角边边长为,电荷量为的两个等量异种点电荷分别固定在A、B两点,中点的电场强度大小为,C点的电场强度大小为,则( )
A. B.
C. D.
16.如图所示,三根长度相同的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为+Q、+Q和,其中一根带电量为+Q的带电棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E,则O点电场强度的大小为( )
A. B.E C. D.
17.如图所示,在坐标xoy平面内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小。已知G、P、Q三点的坐标分别为、、,现在P点处放置电荷量为q的正点电荷,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度大小为
B.Q点与O点的电场强度大小相等
C.为使O点的电场强度变为0,可在G点处放置电荷量为的正点电荷
D.为使O点的电场强度变为0,可在G点处放置电荷量为的正点电荷
18.如图所示,四个电荷量均为的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标分别为和,其中轴上的两个点电荷位置固定,轴上的两个点电荷可沿轴对称移动,下列说法正确的是( )
A.菱形外部(不包含无穷远处)存在电场强度为零的点
B.当取某值时,可使得菱形内部存在两个电场强度为零的点
C.将一带负电的试探电荷沿轴由点(2l,0)移至点(-2l,0),静电力做正功
D.当时,将一带负电的试探电荷放置在点(2l,2l)处,其所受到的静电力方向与轴正方向成倾斜向下指向点
19.真空中一维坐标轴x轴上固定有两个点电荷,带电量为+Q的正电荷位于坐标原点,带电量为+4Q的正电荷位于x轴上的某一位置,静电力常量为k。若这两个点电荷在x轴正半轴上的处产生的合场强为0,则这两点电荷间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
20.如图,A、B、C是竖直平面内某一圆周上的三点,其中O为圆心,OA水平且垂直于OB,OC与水平方向成,A、B两点分别固定有电荷量均为的点电荷。要使O点电场强度为零,则需在C点处放置另一点电荷,其电荷量为( )
A. B. C. D.
21.如图所示,相距为2L的两个点电荷A、B带电荷量均为+Q,O为A、B连线中点,P位于A、B中垂线上且距O点的距离为L。静电力常量为k。P点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
22.是一等边三角形,如图甲所示,在顶点M、N各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点P处电场强度的大小为;若在M处放置一个电荷量为2Q的正点电荷,N处放置一个电荷量为2Q的负点电荷,如图乙,这时顶点P处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. B. C. D.
23.为测电场中a点的场强,现在a点放上一电荷量为的试探电荷,受到的静电力大小为F,方向水平向左,求得a点的场强大小为;若在a点换上另一电荷量为的试探电荷,求得a点的场强( )
A.大小为,方向水平向右 B.大小为,方向水平向左
C.大小为,方向水平向左 D.大小为,方向水平向右
24.如图,光滑绝缘水平面上有边长为的正方形,、两点分别固定有电荷量大小均为的异种电荷,、两点在连线上且关于其中点对称。已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.、两点的电场强度相同
B.正方形中心的电场强度大小为
C.正的试探电荷由点静止释放运动到的过程中其加速度先减小后增大
D.正的试探电荷由点静止释放运动到的过程中其速度先增大后减小
25.半径为r的圆周上等间距的五点A、B、C、D、E处分别固定如图所示的点电荷,则圆心O处的场强大小为( )
A.
B. C. D.
26.如图所示,真空中有两个正点电荷,电荷量分别为和,分别固定在轴的坐标原点和的位置上。则电场强度为0的位置为( )
A.处 B.处
C.处 D.处
27.如图所示,平行四边形的四个顶点分别为A、B、D、C,且AB=AC、∠BDC=60°。现将两个带电量为q的正电荷分别固定在B、C点处,在D点处放了某未知电荷之后,A点处的电场强度恰好为0,则D点处所放电荷的电性及带电量分别为( )
A.正电荷,带电量为
B.负电荷,带电量为3q
C.正电荷,带电量为3q
D.负电荷,带电量为
28.某电场中有一点P,电荷量为q=3×10−8C的正试探电荷在P点所受电场力的大小是F=6×10−5N,方向如图所示。则关于P点的电场强度,下列说法正确的是( )
A.大小为2000N/C,方向与F方向相同
B.大小为2000N/C,方向与F方向相反
C.大小为5×10−4N/C,方向与F方向相同
D.大小为5×10−4N/C,方向与F方向相反
29.如图所示,有一带电荷量为的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为,此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心。若图中点处的电场强度为零,则图中点处的电场强度大小是( )
A. B.
C.0 D.
30.如图所示,不带电,长为的导体棒水平放置,现将一个电荷量为的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,、分别为导体棒左右两端的一点,静电力常量为。当棒达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.棒的两端都感应出负电荷
B.感应电荷在棒的中心处产生的电场强度方向水平向右
C.感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小为
D.导体棒内部没有净电荷
31.如图所示,在某一点电荷产生的电场中,有a、b两点,其中点的场强大小为,方向与ab连线成角;点的场强大小为,方向与ab连线成角.则关于a、b两点场强大小,下列说法中正确的是( )
A.
B. C. D.
32.如图所示,两个电荷量均为Q的异种点电荷,分别固定在竖直平面内间距为2l的A、B两点。AB连线水平且中点为O,P点为AB连线的中垂线上的一点,O、P两点的间距为l。已知静电力常量为k,则关于P点的电场强度E的说法正确的是( )
A.,方向水平向左 B.,方向水平向左
C.,方向水平向右 D.,方向水平向右
33.如图所示,一些负电荷在半球面ACB上均匀分布,球面半径为R,CD为通过半球顶点C和球心O的轴线。P、M、均为CD上的点,P、M关于O点对称,,在点固定负点电荷。已知P点的场强方向指向C点,大小为,已知带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零,则M点的场强大小及方向为( )
A.0 B.指向点 C.指向O点 D.指向点
34.如图所示,abcde是半径为r的圆内接正五边形,在其顶点a、b、d、e处各固定电荷量为+Q的点电荷,在c处放电荷量为−5Q的点电荷,那么放在圆心O处的电荷量为−q的点电荷受到静电力的大小为( )
A. B. C. D.
35.如图所示,在半径为的半球面上均匀分布着正电荷,为通过半球顶点与球心的直线,点处的电场强度大小分别为和,且。已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处的点电荷产生的电场,静电力常量为,则半球面上所带的电荷量为( )
A. B.
C. D.
36.如图所示,平面直角坐标系中放置一电量的负电荷,在坐标原点放置一电荷,在放置一电荷,此时的电场强度为,则下列说法正确的是( )
A.带正电,带负电,的电量大小为的电量大小为
B.带正电,带负电,的电量大小为的电量大小为
C.带负电,带负电,的电量大小为的电量大小为
D.带正电,带正电,的电量大小为的电量大小为
二、多选题
37.如图,在点电荷的电场中,放着一块原本不带电的矩形金属薄板,MN为其对称轴,O点为几何中心,点电荷与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d。一段时间后,薄板上的感应电荷在图中O处产生的电场强度的大小和方向分别为( )
A.
B.0 C.水平向左 D.水平向右
38.如图所示,在竖直平面内固定一由绝缘圆管绕制的四分之三圆弧轨道,圆弧轨道半径为R,AB、CD是过圆心O的直径,其中AB沿竖直方向,CD沿水平方向,F为圆管上一点,OF连线与水平方向夹角为30°,在O处固定一带正电的点电荷。将电荷量为(q>0)、质量为m的小球(可视为质点)从管口A处由静止开始沿管内下滑,当小球运动到B处时,恰好对管壁无作用力,已知静电力常量为k,重力加速度为g,不计小球与轨道间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.圆心处点电荷的电荷量为
B.小球运动到最低点过程中,小球机械能不守恒
C.当小球运动到F点时,圆管所受压力大小为
D.圆心处点电荷在BD弧中点处产生的电场强度大小为
39.如图所示,一个均匀带正电的圆环,所带电荷量为Q,其半径为R。以圆环中心O为坐标原点,垂直环面的轴线为x轴。x轴上点P到O点的距离为L,静电力常量为k。将一个电荷量为q的带负电微粒从P点由静止释放,微粒重力不计,下列说法正确的是( )
A.从P点到O点,微粒速度先增大后减小
B.从P点到O点,微粒电势能一直减少
C.从P点到O点,微粒加速度可能先增大后减小
D.微粒在P点时所受电场力大小为
40.如图所示,a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点,O为正六边形的中心。在a、c、e三点分别固定一个电荷量q、q、()的点电荷,静电力常量为k,则( )
A.O点场强为零
B.O点场强大小为
C.b点场强方向沿方向
D.b点场强方向沿方向
41.点电荷、固定在同一水平线上,电荷量均为,两电荷间的距离为,中垂线上、两点关于点对称。一电子从点由静止释放,已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.从到,电子速度一直增大,电子所受电场力也一直增大
B.电子自点释放后,将以点为中心做往复运动
C.点的电场强度大小可能为
D.若,在点给电子垂直纸面向里、大小为的速度,则电子做匀速圆周运动
42.如图所示,A、B两点确定的水平直线过均匀带电薄板的中心且与薄板垂直,电荷量为的点电荷放在该直线上与均匀带电薄板相距2d,A、B两点在薄板两侧且与薄板间距均为d。若图中A点的电场强度大小为(k为静电力常量),方向沿AB连线,则图中B点的电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
43.如图所示,在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中,在O点固定一点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四个点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,已知B点的电场强度为零,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.点电荷的电荷量为 B.D点的电场强度大小也为零
C.A点的电场强度大小为2E D.OD中点处的电场强度大小为5E
44.如图所示,绝缘带电圆环,圆心为,半径为,带电荷量为,电荷量均匀分布,P、M、N三点在过圆环中心且与圆环共面的一条轴线上,。在点固定放置一点电荷,电荷量大小为,则处电场强度恰好为零。静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.处点电荷带负电
B.圆环在处场强大小为
C.点处的场强大小为
D.点处的场强方向水平向左
45.如图所示,在电荷量为q的等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,E、F是两点电荷连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O点对称,点电荷至B点和A点的距离均为r,,则( )
A.B、C两点电场强度大小相同,方向不同
B.A、D两点电场强度大小相同,方向相同
C.E、O、F三点比较,O点电场强度最大,E、F点电场强度不相同
D.B、O、C三点比较,O点电场强度最小,大小为,方向从O指向C
答案第1页,共2页
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