1、课后限时集训(十七)(时间:40分钟)1如图所示,小红同学站在绝缘板上将一只手搭在带电金属球上,出现了“怒发冲冠”的现象。则()A散开的头发就是电场的电场线B小红的头发是由于静电斥力而散开C这种现象是小红与金属球间发生静电感应导致的D小红将另一只手也搭在金属球上,这种现象就会消失B电场线是假想的线,实际上不存在,选项A错误;由于静电斥力,小红的头发散开,选项B正确;这种现象是接触起电,不是静电感应,选项C错误;将另一只手也搭在金属球上,这种现象不变,选项D错误。2.如图所示,Q1和Q2为两个带同种电荷的点电荷,电荷量Q1Q2,关于它们之间的电场力,下列说法中正确的是()AQ1和Q2之间的电场力
2、是通过电场相互作用的B电荷量大的电荷Q1受力大,电荷量小的电荷Q2受力小C将Q1和Q2之间的距离增大一倍,则电场力的大小变为原来的一半D当第三个点电荷移近时,Q1和Q2之间电场力的大小和方向都会发生变化A电场的作用是传递电荷之间的相互作用力,选项A正确;电荷Q1和Q2受到的力是作用力和反作用力,大小相等,选项B错误;将Q1和Q2之间的距离增大一倍,电场力Fk变为原来的四分之一,选项C错误;当第三个点电荷移近时,Q1和Q2之间电场力大小和方向不受影响,选项D错误。3(2021辽宁新高考适应性考试)匀强电场中有一与电场垂直的平面,面积为S,该电场的电场强度随时间的变化率为,静电力常量为k,则S对应
3、物理量的单位是()A欧姆B伏特 C安培D特斯拉C因为,单位为N/Cs;由Fk,可得k,单位为Nm2/C2;所以S的单位为m2C/s,根据电流的定义式I,可知A,该单位是安培。故选C。4.如图所示为一正点电荷周围的电场线,电场中有A、B两点,A、B两点在同一条电场线上,则()AA点的电场强度与B点的电场强度相同BB点的电场强度比A点的电场强度大CA点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷DB点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷B正点电荷形成的电场,离点电荷越远,由E知场强越小,则B点场强大于A点场强,故A错误,B正确;以正点电荷为场源的场强方向均沿电场线背离场源电荷,故A、B两点的场强方向均沿电场线
4、向右,故C、D错误。5真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为()AB CDC设最初A、B的电荷量均为q。用金属球C先后与A、B接触后,A、B的电荷量分别为、。最初,根据库仑定律有Fk,接触之后,根据库仑定律有FkF,C正确,A、B、D错误。6.真空中有一点电荷Q,MN是这个点电荷电场中的一条水平直线,如图所示,A、B、C是直线MN上的三个点,B是A、C的中点,点电荷Q位于A点正上方O处(未画出)。设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC,
5、且EBEA,则EC的值为()AEABEA CEADEAC设Q与A点的距离为L,Q与B点的距离为LB,则EA,EB,又EBEA,解得LBL,所以Q、A、B构成一个等腰直角三角形,A、C之间的距离为2L,Q、C之间的距离为LCL,则ECEA,选项C正确。7下列选项中的各个圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是()ABCDB由对称性可知,A、C图中O点处的电场强度大小相等,D图中O点处的电场强度为零,B图中两圆环在O点处的合电场强度最大,选项B正确。8.(2020四川攀枝花统考)如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由AOB匀速飞过
6、,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()A先变大后变小,方向水平向左B先变大后变小,方向水平向右C先变小后变大,方向水平向左D先变小后变大,方向水平向右B根据等量异种点电荷周围的电场强度分布特点知,从AOB,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小,则电子所受电场力的大小先变大后变小,方向水平向左,则外力的大小先变大后变小,方向水平向右,故B正确,A、C、D错误。9.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心、所带电荷量与之相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着总电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B间、
7、B和A间的距离均为R。现以OB为直径在球内挖出一个球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为Vr3,则A点处电场强度的大小为()ABCDB实心大球在A点产生的电场强度E1,挖掉的实心小球所带的电荷量QQ,挖掉的实心小球在A点产生的电场强度E2,方向与E1相同,故A点的合电场强度EE1E2,选项B正确。10.(2020山东烟台模拟)如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的电场强度()A大小为,方向竖直向上B大小为,方向竖直向上C大小为,方向竖直向下D大小为,方向竖直向下C一个点电荷在两条对角线交点O产生的场强大小为E,
8、每条对角线上的两异种点电荷在O处的合场强大小为E合2E,方向均由正电荷指向负电荷,又两对角线互相垂直,故两等大的场强互相垂直,合场强为EO,方向竖直向下,故选项C正确。11如图所示,图甲实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的P点由静止释放,不考虑两粒子间的相互作用,仅在电场力作用下,两粒子做直线运动,a、b粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线所示,虚线为直线,则()甲乙Aa一定带正电,b一定带负电Ba向左运动,b向右运动Ca电势能减小,b电势能增大Da动能减小,b动能增大B从vt图象中可以看出,a粒子加速度逐渐增大,b粒子加速度逐渐减小,因为粒子仅受电场力,可知a粒子所受
9、电场力逐渐增大,b粒子所受电场力逐渐减小,所以a向左运动,b向右运动,故B正确;由于不知电场的方向,所以无法判断a、b的电性,故A错误;带电粒子在沿电场力的方向运动时,电场力做正功,所以a、b的电势能均减小,动能均增加,故C、D错误。12.如图所示,把质量为2 g的带负电小球A用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为4106 C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30 cm时,绳与竖直方向成45角,g取10 m/s2,k9.0109 Nm2/C2。求:(1)A球带电荷量是多少;(2)若改变小球B的位置,仍可使A球静止在原来的位置,且A、B间的库仑力最小,最小库仑力为多少。解析(1)对球A受力
10、分析如图所示:由平衡条件得:Tsin 45F0Tcos 45mg0解得:Fmgtan 450.02 N即A球受的库仑力为0.02 N根据库仑定律得:Fk解得:QA5108 C。(2)当库仑力垂直细绳时,A、B间库仑力最小,则:Fminmgsin N。答案(1)5108 C(2) N13.如图所示,一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时,小物块恰好静止。重力加速度用g表示,sin 370.6,cos 370.8。求:(1)电场强度的大小E;(2)将电场强度减小为原来的时,物块加速度的大小a;(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能Ek。解析(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,由受力平衡得FNsin 37qEFNcos 37mg可得电场强度E。(2)若电场强度减小为原来的,则变为Emgsin 37qEcos 37ma可得加速度a0.3g。(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功由动能定理:mgLsin 37qELcos 37Ek0可得动能Ek0.3mgL。答案(1)(2)0.3g(3)0.3mgL