1、课时作业(十六) 第16讲电场的力的性质一、单选题1下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉2如图K161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，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30角关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系，以下结论正确的是()图K161AEaEbBEaEbCEaEbDEa3Eb3如图K162所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为Q和q，放在光滑绝缘水平面
2、上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则()图K162A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0B保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等于x0D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小于x042015辽宁大连一中模拟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产生的电场如图K163所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强
3、大小为()图K163A.EB.C.ED.E52015亳州模拟实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图K164中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则()图K164Aa一定带正电，b一定带负电B静电力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大二、多选题6如图K165所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为()图K165A2B3C4D57如图K166所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线
4、的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m，电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同，间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则()图K166A小球A与B之间库仑力的大小为B当时，细线上的拉力为0C当时，细线上的拉力为0D当时，斜面对小球A的支持力为08如图K167所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑绝缘水平面上P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且POON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，
5、关于小球C的速度图像中，可能正确的是()图K167图K168三、计算题9如图K169所示，一长为L的绝缘细线下端系质量为m、电荷量为q的带负电金属小球，在细线的悬点O处放一电荷量为q的带正电的点电荷金属小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，已知静电力常量为k.(1)求金属小球在最高点的最小速度的大小；(2)如果金属小球刚好能通过最高点，则它通过最低点时的速度为多大？图K16910如图K1610所示，在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个质点，在水平面上的A点放另一个质点，两个质点的质量均为m，带电荷量均为Q.C为AB直线上的另一点(O、A、B、C位于同一竖直平面上)，A、O间的距离为L，A、
6、B和B、C间的距离均为，在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的质点处于静止状态试问：(1)该匀强电场的场强为多大？其方向如何？(2)给A处的质点一个指向C点的初速度，该质点到达B点时所受的电场力为多大？(3)若指向C点的初速度大小为v0，质点到达C点时的加速度和速度分别为多大？图K1610课时作业(十六)1C解析 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以选C.2D解析 由题图可知，rbra，再由E可知，故D正确3B解析 设弹簧劲度系数为k，原长为x.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有：kx0k，保持Q不变，将q变为2q，平衡时有：kx1k，解得x12
7、x0，故A错误；同理可得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B正确；保持Q不变，将q变为q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，平衡时弹簧的缩短量大于x0，故C错误，同理D也错误4A解析 左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量为q的右半球面的电场的合电场，则EE，E为带电荷量为q的右半球面在M点产生的场强大小带电荷量为q的右半球面在M点的场强大小与带电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等，则ENEEE，则A正确5D解析 由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，选项A错误；静电力对a、b均做正功，两带电粒
8、子动能均增大，则速度均增大，选项B、C错误；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，静电力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，选项D正确6AC解析 以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有受到摩擦力，则A对斜面一定无弹力，其只受重力和库仑引力作用而平衡，A正确；如果A受摩擦力作用，则其一定受弹力，所以此时A受4个力作用而平衡，C正确7AC解析 根据库仑定律可得两小球之间的库仑力大小为F，选项A正确；当细线上的拉力为0时，小球A受到库仑力、斜面支持力、重力，由平衡条件得mgtan ，解得 ，选项B错误，C正确；受力分析可知，斜面对小球的支持力不可能为0，选项D错误8AB解析
9、在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，小球C受力沿垂直平分线，加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，vt图线的斜率先变大后变小；由O点到无穷远处，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性如果P、N相距足够远，则B正确，如果P、N相距很近，则A正确9(1)(2)解析 (1)设金属小球在最高点时的最小速度值为v1，根据牛顿第二定律有：mgkm解得：v1.(2)设金属小球刚好能通过最高点，它通过最低点时的速度值为v2，因为只有重力对小球做功，所以机械能守恒，可得：mvmv2mgL解得：v2.10(1)，方向由A指向C(2)(3)解析 (1)根据库仑定律有Fk根据共点力平衡条件有Fsin 30EQ由以上两式得E，方向由A指向C(或水平向右)(2)小球在B点受到的库仑力F库由平行四边形定则得合电场力F合.(3)由牛顿第二定律得a根据动能定理有EQLmv2mv由此得v.