专题练习18电场力的性质

1专题练习(十八)电场力的性质1．(2013·渭南质检)两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知()A．两质点带异号电荷，且Q1＞Q2B．两质点带异号电荷，且Q1＜Q2C．两质点带同号电荷，且Q1＞Q2D．两质点带同号电荷，且Q1＜Q22.如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m，电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是()A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq/(mg)B．若剪断悬线，则小球做曲线运动C．若剪断悬线，则小球做匀速运动D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动解析：对小球受力分析如图所示，可知tanα＝Eqmg，A对．剪断悬线后，小球受Eq和mg的合力，其合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D对．答案：AD3.Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断()A．Q2可能是负电荷B．Q1、Q2可能为等量异种电荷C．Q2的电荷量一定大于Q1的电荷量D．中垂线上的各点电势相等解析：正电荷受力方向与电场强度的方向相同，所以Q2一定是正电荷，A错．若两电荷为等量异种电荷，则两电荷连线的中垂线上的各点场强方向都应平行于连线方向向左，且中垂2线为等势线，由图可知B、D错．根据图示电场力(电场强度)的方向可判断C正确．答案：C4．带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，图中能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图象是()解析：等量异种点电荷连线中点的电场强度最小，但不为零，越靠近电荷，电场强度越大，同时等量异种点电荷连线上的场强大小关于中点对称，据此可知选项A正确．答案：A5.(2013·南京一模)如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变a处点电荷的位置，使O点的电场强度改变，下列叙述正确的是()A．移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿OeB．移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿OdC．移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿OcD．移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe6.(2013·重庆检测)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为()A．正电、E/3B．负电、E/3C．正电、3ED．负电、3E解析：沿a、b两点电场强度方向延长，相交点为放点电荷Q处．由于电场强度方向指向点3电荷Q，所以点电荷Q带负电．由图中几何关系可知，a点到点电荷Q距离是b点到点电荷Q距离的3/2倍，根据点电荷电场强度公式可知，b点的场强大小为3E，选项D正确．答案：D7.(2013·宝鸡质检)如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是()A．粒子可能带负电B．粒子在P点的动能大于Q点动能C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力解析：根据等势线与电场线垂直可画出电场线，确定带电粒子运动所受电场力的方向偏向左侧，粒子在P点的动能大于Q点动能，选项B正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变．根据A、B、C三条等势线的电势分别为3V、5V、7V，可确定电场线方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，选项A、C错误；由于P点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力，选项D错误．答案：B8.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点．若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60°角．则电场强度的最小值为()A．mg/2qB．3mg/2qC．2mg/qD．mg/q解析：当电场力与细线方向垂直时，其值最小，如图所示，则最小电场强度Emin＝Fminq＝3mg2q.答案：B49．(2013·盐城模拟)两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是()解析：两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，位于x轴负半轴的正点电荷的电场线自此处分别沿x轴正方向和负方向；位于x轴正半轴的正点电荷的电场线自此处分别沿x轴正方向和负方向；在原点O处电场强度为零，所以能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是A.答案：A10.(2013·武汉摸底)水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为()A.mgL23kQB．23mgL29kQC.6mgL26kQD．2mgL26kQ解析：3kqQL2cosθ＝mg，sinθ＝3/3，联立解得q＝6mgL26kQ.答案：C11.(2013·江南十校摸底)悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为－q的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向夹角为θ，如图所示，求：5(1)所加匀强电场场强最小值的大小和方向；(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时，小球对细线的拉力为多大．解析：(1)当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小．由mgsinθ＝qE，解得：E＝mgsinθq.小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，故场强方向为斜向左下方．(2)设线长为l，小球运动到最低点的速度为v，细线对小球的拉力为F，则有：mg/(1－cosθ)＝12mv2，F－mg＝mv2l联立解得：F＝mg(3－2cosθ)．根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力F′＝F＝mg(3－2cosθ)．答案：(1)mgsinθq斜向左下方(2)mg(3－2cosθ)．12．如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度用g表示，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2，小物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能．解析：(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，则FNsin37°＝qE①FNcos37°＝mg②由①②式可得E＝3mg4q.6