高考物理一轮复习 第七章 静电场 1 电场力的性质考点规范练-人教版高三全册物理试题.doc

电场力的性质一、单项选择题1.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离为l,l为球壳外半径r的3倍。若使它们带上等量异种电荷,电荷量的绝对值均为Q,那么,a、b之间的万有引力F1与库仑力F2为()A.F1=G,F2=kB.F1≠G,F2≠kC.F1≠G,F2=kD.F1=G,F2≠k解析虽然两球心间的距离l只有球壳外半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质点,因此,可以应用万有引力定律求F1;而本题中由于a、b两球壳所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又因两球心间的距离l只有其外半径r的3倍,不满足l远大于r的要求,故不能将两带电球壳看成点电荷,所以库仑定律不适用,D正确。答案D2.如图所示,A、B是两个带异种电荷的小球,其质量分别为m1和m2,所带电荷量分别为+q1和-q2,A用绝缘细线L1悬挂于O点,A、B间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中,平衡时L1向左偏离竖直方向,L2向右偏离竖直方向,则可以判定()A.m1=m2B.m1>m2C.q1>q2D.q1<q2解析对A、B整体分析,受细线L1的拉力、重力、水平方向的电场力,由于细线L1向左偏,则电场力水平向左,即(q1-q2)E>0,q1>q2,C正确,D错误;不能判断m1、m2的大小关系,A、B错误。答案C3.(2016·贵州七校联盟高三第一次联考)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为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的电场强度大小为E,则N点的电场强度大小为()A.B.-EC.-ED.+E〚导学号17420250〛解析若将电荷量为2q的球面放在O处,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O处产生的电场,则在M、N点所产生的电场为E0=,由题意知当如题图所示的半球面在M点产生的电场强度为E时,其在N点产生的电场强度E'=E0-E=-E,故B正确。答案B4.(2016·河北保定质检)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P点,则O点的电场强度大小变为E2,则E1与E2之比为()A.1∶2B.2∶1C.2∶D.4∶解析设两点电荷所带电荷量的大小均为q,半圆弧半径为r,则E1=2k,E2=k,所以=2∶1,B正确。答案B5.(2016·山东济南联考)如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列3个带电小球A、B、C(可视为点电荷)。若它们恰能处于平衡状态,那么这3个小球所带的电荷量及电性的关系,可能的情况是()A.-9、4、-36B.4、9、36C.-3、2、8D.3、-2、6解析要使每个小球都处于平衡状态,必须使其他两个小球对它的库仑力大小相等、方向相反,以小球A为研究对象,有FBA=FCA,如图rAC所示,故B、C带异种电荷,由库仑定律得k=k,以小球C为研究对象,同理,知A、B带异种电荷,k=k,联立得k=k=k,又考虑到rAC=rAB+rBC,解得,此式为三球平衡时所带电荷量的大小关系。综上可知A正确。答案A6.边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的电场强度为()A.,方向由C指向OB.,方向由O指向CC.,方向由C指向OD.,方向由O指向C〚导学号17420251〛解析每个点电荷在O点处的电场强度大小都是E=,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得O点处的合电场强度为E0=2E=,方向由O指向C,B项正确。答案B7.两个大小相同的小球带同种电荷,质量分别为m1和m2,所带电荷量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电斥力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角α1、α2,且两球处于同一水平线上,如图所示,则下列说法中正确的是()A.若α1>α2,则一定有q1>q2B.若m1>m2,则一定有q1>q2C.若α1=α2,则一定有q1=q2D.无论q1和q2是什么关系,一定有m1tanα1=m2tanα2解析以m1为研究对象,对m1进行受力分析如图所示,建立如图所示的坐标系,由共点力的平衡条件有FTsinα1=F斥,FTcosα1=m1g。由以上两式得tanα1=,同理tanα2=,由tanα=可知m越大,tanα越小,α越小;m相等,tanα相等,且有m1tanα1=m2tanα2。故正确选项为D。答案D二、多项选择题