1、6-1电场力的性质 一、选择题1(2011镇江模拟)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示则此电场的电场线分布可能是图乙中的()答案A解析从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.2(2011新课标全国)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是
2、曲线在b点的切线)()答案D解析负电荷所受电场力方向与场强方向相反，电场力的方向指向轨迹弯曲的方向，所以A、C错误；因质点由a到c的速率是递减的，所以力的方向与速度方向夹角为一钝角，所以B错误，D正确3(2011桂林模拟)如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电的粒子以速度vA向右经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是()A此电场一定是负电荷形成的电场BA点的电势一定低于B点的电势C粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能答案BD解析由于只有一条电
3、场线，故无法确定电场是由何种电荷形成的，A错误由速度反向可知，粒子受到的电场力方向向左，所以A到B，电场力做负功，电势能增加，D正确由运动的对称性，可知C是错误的由于粒子带正电，说明电场强度方向向左，所以B点的电势高，B正确4(2011广东)下图为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的下列表述正确的是()A到达集尘极的尘埃带正电荷B电场方向由集尘极指向放电极C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大答案BD解析放电极带负电，带电尘埃带上负电，向集尘极聚集，A错误；电场方向由集尘极指向放
4、电极，B正确；带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，C错误；同一位置带电荷量越多的尘埃所受的电场力越大，D正确5一个带负电的小球，受电场力和重力的作用，由静止开始运动，已知电场为水平方向的匀强电场，不计空气阻力，设坐标轴如图所示，x轴的正方向与电场方向一致，y轴的正方向竖直向下，原点为小球的起始位置，下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹()答案D解析受力和初速度决定了运动形式小球受的重力和电场力都是恒力，则其合力也是恒力，小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动又因小球带负电，答案D正确6(2011连云港模拟)两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互
5、作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性()A可能是等量的同种电荷B可能是不等量的同种电荷C可能是不等量的异种电荷D不可能是异种电荷答案AC解析(1)若带同种电荷，设带电量分别为Q1和Q2，则Fk，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：Fk，显然只有Q1Q2时，才有FF，所以A选项正确，B选项错误；(2)若带异种电荷，设带电量分别为Q1和Q2，则Fk，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：Fk，由Q1Q2解得在Q1(32)Q2时，才有FF，所以C选项正确，D选项错误7(2011重庆)如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A体中心、
6、各面中心和各边中点B体中心和各边中点C各面中心和各边中点D体中心和各面中心 答案D解析据等量异号点电荷电场分布特点和电场强度E的矢量叠加知体中心和各面中心合场强为零8(2011江苏)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有()A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大答案AB解析粒子运动偏转方向与所受电场力方向一致，故粒子带负电荷，A正确；粒子先经过匀强电场，后经过区域电场强度越来越弱，故粒子的加速度先不变，后变小，B正确；电场力做负功，粒子速度不断减小，
7、C错误；电场力一直做负功，电势能一直增大，D错误二、非选择题9.如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电荷量为q.现在环上截去一小段长度为L(LR)的圆弧，则在圆环中心O处的电场强度的大小为_答案kLq/R2解析未截去圆弧时，整个圆环上的电荷分布关于圆心对称，则O处的电场强度为0.截去圆弧后，除 (和关于O对称的一小段圆弧)外，其余的电荷在O处的场强为0，则在O处的场强就等于中心O处电场强度E.上所带电荷量为Lq，根据点电荷场强公式可得EkLq/R2.10.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，b点的场强大小为Eb，
8、Ea、Eb的方向如图所示，则关于a、b两点场强大小的关系是_答案Ea3Eb解析由题知：EakEbk所以有：Ea3Eb11(2011汕头模拟)在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为4Q和Q的点电荷(1)将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？(2)若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？答案(1)C在AB延长线上，且ABBC(2)正电荷4Q解析(1)先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由F，F、k、q相同时r.因此rA rB2 1，即C在AB延长线上，且ABBC.(2)C处的点电
9、荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡由F，F、k、QA相同时，Qr2，所以QC QB4 1，而且必须是正电荷所以C点处引入的点电荷QC4Q.12质量为m的小球A在绝缘细杆上，杆的倾角为.小球A带正电，电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷，将小球A由距B点竖直高度为H处无初速释放小球A下滑过程中电量不变不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中已知静电力常量k和重力加速度g.(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离答案(1)gsin(2)解析(1)根据牛顿第二定律mgsinFma.根据库仑定律Fk，r
10、H/sin.解得agsin.(2)当A球受到合力为零、加速度为零时，动能最大设此时A球与B点间的距离为R，则mgsin，解得R.13(2011合肥模拟)如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：(1)小球到达B点时的速度大小；(2)小球受到的电
11、场力大小；(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力答案(1)(2)mg(3)3mg方向水平向右解析(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒，故有：mg4Rmv到达B点时速度大小为vB(2)设电场力的竖直分力为Fy，水平分力为Fx，则Fymg，小球从B运动到C的过程中，由动能定理得：Fx2Rmvmv小球从管口C处脱离管后，做类平抛运动，由于经过A点 ，有y4RvCtx2Raxt2t2联立解得：Fxmg电场力的大小为：qEmg(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力N提供，设弹力N的方向向左，则FxN，解得：N3mg根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管的压力为NN3mg，方向水平向右
