1、课时分层作业电场力的性质(教师用书独具)基础达标练(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1如图所示，两个电荷量均为q的带电小球用长为l的轻质绝缘细线连接，静止在绝缘光滑水平面上两个小球的半径rl.k表示静电力常量则轻质细线的张力大小为 ()A0BC2DB对其中一带电小球受力分析如图所示：由平衡条件得：TF而Fk故Tk，所以B项正确2两个分别带有电荷量Q和5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为 ()AB C.DD两球相距r时，根据库仑定律Fk，两球接触后，
2、带电荷量均为2Q，则Fk，由以上两式可解得F，D正确3在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()甲乙丙丁A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强电场中的a、b两点C甲图中由Ek知EaEb但方向不是相反，A错；乙图中由等量异种电荷连线中垂线上场强分布特点可知EaEb方向相同，B错误；同理知丙图中EaEb，方向相反，C项正确，丁图中电场为非匀强电场EaEb，D错误4如图甲中，AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙中是放在a、b
3、处检验电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线，下面说法中可以成立的是 ()A场源电荷是正电荷，位于A点B场源电荷是正电荷，位于B点C场源电荷是负电荷，位于B点D条件不足，无法判断A由Fq图像可知，当试探电荷为正时，电场力为正值，可知场源电荷为正电荷；图像的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明A距离场源较近，即场源位置在A侧，故A正确，B、C、D错误5(多选)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(qQ)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为()ABCkDkBC由电场强度的定义可知A点场强为E，又由库
4、仑定律知Fk，代入后得Ek，故选B、C.6(多选)一个正点电荷Q固定在正方形的一个角上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有()A根据轨迹可判断该带电粒子带正电Ba、b、c三点场强大小之比是121C粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是212Da、c二点的电场强度不相同CD带电粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向可知粒子与固定的电荷Q是异种电荷，它们之间存在引力，故该带电粒子带负电，故A错误根据几何知识可知a、b、c三点到Q的距离之比为rarbrc11，根据点电荷场强公式Ek，得a、b、c三点场强大小之比是212，故B错误根据牛顿第二定
5、律得：a，aE，则知粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是212，故C正确a、c两点的电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故D正确二、非选择题(14分)7(14分)如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102 kg，所带电荷量为2.0108 C现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30角，绳长L0.2 m，求：(重力加速度g的大小取10 m/s2)(1)这个匀强电场的电场强度大小；(2)突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？解析(1)根据共点力平衡得，qEmgtan 30解得E107 N/C.(2)突然剪断轻绳，小球受重力和电场力，初速度
6、为零，做匀加速直线运动F合maa m/s2加速度方向与绳子拉力方向相反答案(1)107 N/C(2)做初速度为0的匀加速直线运动加速度大小为 m/s2方向与绳子拉力方向相反能力提升练(时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A和B和C和D和D每个极板单位面积所带的电荷量，每个极板单独在极板间产生的电
7、场场强E0，极板间的电场为两个极板单独产生的电场场强的矢量和，则E2E0，每个极板受到的静电力FQE0，选项D正确2理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零现有一半径为R、电荷均匀分布的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示关于该带电小球产生的电场E随x的变化关系，图中正确的是 ()B以实心球的球心为圆心，选取任意半径为r的小球，设单位体积内的电荷量为，则该半径为r的小球的体积Vr3，所带的电荷量：qVr3.在它的表面处产生的电场强度：Er，与该小球的半径成正比所以在0R的范围内，球体内部的电场强度与r成正比在球体外，球体产生的场强与点电荷产生的场强的表达式为E.
8、所以图B表达的该球的电场的分布图是正确的故选B. 3如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，c带负电，电荷量均为q，整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()ABCDB对c进行受力分析可知，根据库仑定律，c受a的吸引力大小为F1，c受b的吸引力大小为F2，则F1F2，a、b对c的吸引力的合力等于F，而c受力平衡，因此c受到匀强电场的电场力大小也为，因此匀强电场的场强大小为，B正确，A、C、D错误4(多选)如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱
9、月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，hR.重力加速度为g，静电力常量为k.则()A小球a一定带正电B小球b的周期为C小球c的加速度大小为D外力F竖直向上，大小等于mgBCDa、b、c三小球所带电荷量相同，要使它们做匀速圆周运动，则d球与a、b、c三小球一定带异种电荷，由于d球的电性未知，所以a球不一定带正电，故A错误设db连线与水平方向的夹角为，则cos ，sin ；对b球，根据牛顿
10、第二定律和向心力公式得kcos 2kcos 30mRma，解得T，a，则小球c的加速度大小为，故B、C正确对d球，由平衡条件得F3ksin mgmg，故D正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)电量为q1104C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图所示若重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数.解析(1)由vt图像可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1mgma2 s后物块做匀速直线运动，由平衡条件有qE2mg，联
11、立得q(E1E2)ma.由Et图像和vt图像可得E13104N/C，E22104N/C，a1 m/s2，代入数据可解得m1 kg.(2)0.2.答案(1)1 kg(2)0.26(14分)如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E1.25104 N/C，一根长L1.5 m、与水平方向的夹角37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q4.5106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106 C，质量m1.0102 kg.将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？解析(1)如图所示，开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mgsin qEcos ma.解得：agsin ，代入数据解得：a3.2 m/s2.(2)小球B速度最大时合力为零，即mgsin qEcos 0解得：r，代入数据解得：r0.9 m.答案(1)3.2 m/s2(2)0.9 m
