1、课时作业(二十三)电场的力的性质一、单项选择题1.如图所示，个质量为30 g、带电荷量为1.7108 C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30，则匀强电场的方向和大小为(g取10 m/s2)()A水平向右，5106 N/CB水平向右，1107 N/CC水平向左，5106 N/CD水平向左，1107 N/C2一正电荷处于电场中，在只受电场力作用下从A点沿直线运动到B点，其速度随时间变化的图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()3电荷量为4106 C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2 kg、电荷量为51
2、06 C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点A、B间距离为30 cm，A、B连线与竖直方向夹角为60.静电力常量为9.0109 Nm2/C2，小球可视为点电荷下列图示正确的是()4.若在一半径为r，单位长度带电荷量为q(q0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口l(且lr)如图所示，则圆心处的场强大小为()A. B.C. D.52021南京模拟如图所示，在点电荷q的电场中，放着一块带有一定电荷量且电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为其几何中心点电荷q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d.已知图中a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点产生的电场强度的大小和方向分别为()A.，水平向
3、右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向右62021山东青岛质检如图所示，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，a、c连线与竖直方向成60角，b、c连线与竖直方向成30角，三个小球均处于静止状态下列说法正确的是()Aa、b、c小球带同种电荷Ba、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷Ca、b小球电荷量之比为Da、b小球电荷量之比为7.2021江西七校联考A、B两带电小球，电荷量分别为q、9q，质量分别为m1和m2，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到A球的距离OA2L，AO
4、B90，OAB60，C是AB连线上一点且在O点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是()AA、B间的库仑力大小FBA、B两球的质量之比为1：3CC点的电场强度为零D若仅互换A、B两球的带电荷量，则A、B两球位置将不再处于同一水平线上8如图所示，在正方形的四个顶点各放一电荷量大小均为Q的点电荷，a、b、c、d是正方形各边长的中点，则以下说法正确的是()Aa、b、c、d四点的场强相同Ba、c两点的场强相同Cb、d两点的场强等大且反向De点的场强不为零92021湖南永州月考如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直平面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1
5、、Q2固定在c、d两点上一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是()AQ2对P的静电力大小为mgBQ1、Q2的电荷量之比为C将P从a点沿直线移到b点，电场力一直做正功D将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小二、多项选择题10如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点下列说法正确的是()AM点电势一定高于N点电势BM点场强一定大于N点场强C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D将电子从M点移动到N点，电场力做正功11在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图所示，用Ea、Eb表示a、b两点电场强度的大小，则()Aa、b两点的场强方向相同
6、B电场线从a指向b，所以EaEbCa、b同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EaEbD不知a、b附近电场线分布情况，无法比较Ea、Eb的大小12如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()AA对B的静电力一定是引力BA对B的静电力可能是斥力CA的电荷量可能比B少DA的电荷量一定比B多132021江苏盐城模拟如图所示，坐标系中有两个带电荷量分别为Q和3Q的点电荷在C处放一个试探电荷，则试探电荷所受电场力的方向可能是选项图中的()14如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中分布着与水平方向成30角的匀
7、强电场，将一质量为0.1 kg、带电荷量为0.02 C的小球从P点由静止开始释放，释放后小球沿水平方向做匀加速运动，重力加速度g10 m/s2，则()A电场强度的大小为100 N/CB电场强度的大小为 N/CC小球水平运动时的加速度大小为10 m/s2D小球水平运动时的加速度大小为10 m/s2课时作业(二十三)1解析：分析小球受力如图所示，重力mg竖直向下，丝线拉力FT沿丝线方向向上，因为小球处于平衡状态，还应受水平向左的电场力F，小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，所以场强方向水平向右；根据平衡条件得tan 30E1107 N/C，故选B.答案：B2解析：由vt图像的斜率可知，粒子做
8、加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷沿电场线的方向移动，且所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且正电荷受力与电场方向相同，选项A、B、D错误，C正确答案：C3解析：两球之间的库仑力为Fk9.0109 N2 N，小球B受到的重力大小为GB2 N，且F与竖直方向夹角为60，FGB，故小球B受到的库仑力，重力以及细线的拉力，组成的矢量三角形为等边三角形，所以细线与竖直方向的夹角为60，故B项正确，A、C、D三项错误答案：B4解析：把缺口处填补为完整的圆，则填补上的小圆弧带电荷量qlq，由于lr，故可视为点电荷它在O点产生的场强为：E，由对称性可知整个圆环在O点的场强E合0
9、，则存在缺口时在O点的场强大小EE即E.故选项C正确答案：C5解析：薄板在a点产生的场强与点电荷q在a点产生的场强等大反向，故薄板在a点产生的场强大小为Ea，方向水平向左，由对称性可知，薄板在b点产生的场强大小EbEa，方向水平向右，选项A正确答案：A6解析：对c小球受力分析可得，a、b小球必须带同种电荷c小球才能平衡，对b小球受力分析可得，b、c小球带异种电荷b小球才能平衡，故A、B错误对c小球受力分析，将力正交分解后可得ksin 60ksin 30，又rac：rbc1：，解得qa：qb：9，故C错误，D正确答案：D7解析：本题考查库仑定律、物体平衡由几何关系可知，A、B间距为4L，根据库仑
10、定律，A、B之间的库仑力大小为Fk，选项A错误；对A、B受力分析如图所示，对A球，Fm1gtan 30，对B球，Fm2gtan 60，两者联立得m1m231，选项B错误；两个带电小球A、B在C点产生的场强方向相反，大小分别是EAk，EBk，显然C点的合场强为零，选项C正确；假如A、B两个小球的电荷量交换(质量不变)，通过受力分析可知，库仑力不变，质量不变，因此库仑力、重力的比值保持不变，即A、B两球将继续保持在同一水平线上，选项D错误答案：C8解析：设正方形边长为L.分析a点的场强，上方的Q和下方的Q在a点的合场强方向向下，大小为E1；右侧的Q和Q在a点的合场强方向向上，如图所示，大小为E22
11、.E1E2，所以四个点电荷在a点的合场强的方向向下，大小为EaE1E2.同理，可以求出b、c、d各点的场强的大小都是E1E2，方向分别是向右、向上、向左所以a、c两点的场强等大且反向，b、d两点的场强等大且反向，选项A、B错误，C正确两个Q在e点产生的场强等大且反向，两个Q在e点产生的场强也等大且反向，所以e点的合场强为0，选项D错误答案：C9解析：本题考查共点力平衡、电场力做功问题由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为F2mgcos 60mg，选项A错误；同理可知Q1对P的静电力大小为F1mgcos 30mg，设acL，则adL，由库仑定律有F1k，F2k，联立解得Q1、Q2的电荷量
12、之比为，选项B正确；在a点对P受力分析可知，Q1、Q2与P带异种电荷，P受到Q1、Q2的吸引力，将P从a点沿直线移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，选项C、D错误答案：B10解析：沿电场线方向，电势降低，所以M点电势比N点电势高，A项正确；N点处电场线密，则场强大，故B项错误；M点电势高，正电荷在M点的电势能大，故C项正确；电子在N点电势能大，将电子从M点移到N点，电场力做负功，故D项错误答案：AC11解析：由于图中电场线为直线且方向向右，则a、b两点场强方向均向右，选项A正确；在不知a、b附近电场线分布的疏密情况时，不能比较Ea、Eb的大小，选项D正确答案：AD12解析：
13、根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此A对B的静电力一定是引力，选项A正确，B错误；根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此A的电荷量一定比B多选项C错误，D正确答案：AD13解析：根据点电荷形成的电场Ek，可在C处画出场源电荷分别为3Q、Q电场线的示意图，根据平行四边形定则作出合场强的大小及方向，若试探电荷为正电荷，则所受的电场力与场强方向相同，若试探电荷为负电荷，则所受的电场力与场强方向相反，选项B、D正确，A、C错误答案：BD14解析：释放后小球沿水平方向做匀加速运动，所以合力沿水平方向，根据平衡条件可得qE2mg，解得E N/C100 N/C，故A正确，B错误；水平方向上的合力为F，根据牛顿第二定律可知a10 m/s2，故C正确，D错误答案：AC
