(人教版)2020高考物理一轮复习 第七章 静电场 第1讲 电场力的性质学案

D.a、b、d三点的强场方向相同

解析:选CD.由场强的定义式E=并结合图象的斜率可知电场强度的大小,则Ea>Ec>Eb>Ed,此电场不是匀强电场,选项A、B错误,选项C正确;图象斜率的正负表示电场强度的方向,a、b、d三点相应图线的斜率为正,三点的场强方向相同,选项D正确.

8.(2015·高考江苏卷)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示.c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )

Fq

A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的高 C.c点的电场强度比d点的大 D.c点的电势比d点的低

解析:选ACD.由题图看出,a点处电场线比b点处电场线密,则a点的场强大于b点的场强,故A正确.电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线方向电势降低,所以b点的电势比a点的高,所以B错误;负电荷在c点的合场强为零,c点只有正电荷产生的电场强度,在d点正电荷产生的场强向上,两个负电荷产生的场强向下,合场强是它们的差值,所以c点的电场强度比d点的大,所以C正确;正电荷到c点的平均场强大于正电荷到d点的平均场强,根据U=Ed可知,正电荷到c点电势降低的多,所以c点的电势比d点的低,所以D正确.

9.(多选)(高考浙江卷)如图所示,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θ.一根轻质绝缘细线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( )

kq2A.小球A与B之间库仑力的大小为2 dB.当=C.当=D.当=qdqdqdmgsin θ时,细线上的拉力为0 kmgtan θ时,细线上的拉力为0 kmgktan θ时,斜面对小球A的支持力为0

解析:选AC.

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q2

根据库仑定律,A、B小球间的库仑力F库=k2,选项A正确.小球A受竖直向下的重力mg,水平向左的

dkq2

库仑力F库=2,由平衡条件知,当斜面对小球A的支持力FN的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上

dkq2d2q的拉力等于零,如图所示,则=tan θ,所以=

mgd的支持力FN始终不会等于零,选项D错误.

10.

mgtan θ,选项C正确,选项B错误;斜面对小球Ak

如图所示PO为光滑绝缘竖直墙壁、OQ为光滑绝缘水平地面,地面上方有一水平向左的匀强电场E,带正电荷的A、B两小球(可视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态,这时两球之间的距离为L.若在小球A上加竖直推力F,小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后,适当移动B球,小球A与B重新处于静止状态,则与原来比较(两小球所带电荷量保持不变)( )

A.A球对竖直墙壁的作用力不变 B.两球之间的距离一定增大 C.A球对B球作用的静电力增大 D.地面对B球的弹力不变

解析:选AC.由题意知,A球加上力F移动一段距离后仍处于静止状态,故B球对A球的库仑力沿竖直方向上分力增大,B球应该向左移动,A球对B球的库仑力在水平方向的分力等于匀强电场对B球的静电力,而匀强电场对B球的静电力不变,根据作用力和反作用力的关系,B球对A球的库仑力在水平方向的分力大小也不变,所以A球对竖直墙壁的压力不变,选项A正确;A、B两球的连线与水平方向的夹角θ变大,F库cosθ不变,库仑力F库一定变大,选项C正确;两球之间的距离减小,选项B错误;根据力的相互作用性可知,A球对B球的库仑力在竖直方向上的分力变大,故地面对B球的弹力变大,选项D错误.

三、非选择题

11.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷,三者位于一条直线上,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,三个点电荷都处于静止状态.

(1)若q2为正电荷,判断q1和q3的电性; (2)求q1、q2、q3三者电荷量大小之比.

解析:(1)q2为正电荷时,假设q1为正电荷,要使q2受力平衡,q3应为正电荷,但此时分析q1的受力情况,

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q2对q1有向左的斥力,q3对q1也有向左的斥力,q1所受的合力向左,不能平衡,因此,q2为正电荷时,q1只能

为负电荷.同理可知,q3为负电荷.

(2)三个点电荷所受合力都等于零,根据共点力平衡条件和库仑定律有,对q2:k对q1:kq1q2q2q3

=k2 l2l21

q1q2q1q3

2=k2 l1(l1+l2)

2

2

?l1+l2?∶1∶?l1+l2?.

联立可解得q1∶q2∶q3=???l1?

?l2????l1+l2?∶1∶?l1+l2?

答案:(1)负 负 (2)???l1?

?l2???

12.

2

2

(2018·泉州检测)如图,一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为+Q的电荷,在垂直于圆环面且过圆心

O的轴线上有A、B、C三个点,C和O、O和A间的距离均为d,AB间距离为2d.在B点处有一电荷量为+q的

固定点电荷.已知A点处的场强为零,k为静电力常量,求:

(1)带电圆环在O点处的场强大小; (2)C点处场强.

解析:(1)圆环上关于圆心对称的两小段圆弧上的电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反,其合场强为零,则带电圆环在O点处的场强为EO=0.

(2)A点处的场强为零,根据电场叠加原理知,带电圆环和B点处点电荷在A点处产生的场强大小均为

EBA=

kq2、两者方向相反 (2d)

根据对称性可知带电圆环在C点处产生的场强大小为

EC1=

kq2、方向沿OC向外 (2d)

B处点电荷在C点处产生的场强大小为 EC2=

kq5kq2、方向沿OC向外,则C点处场强E=EC1+EC2,解得E=2、方向沿OC向外. (4d)16d5kq答案:(1)0 (2)2,方向沿OC向外

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