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【高中教育】高考物理一轮复*课时跟踪检测二十一电场力的性质

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——教学资料参考参考范本——
【高中教育】高考物理一轮复*课时跟踪检测二十一电场力 的性质
______年______月______日 ____________________部门
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对点训练:库仑定律的理解与应用

1.(20xx·北京西城质检)如图所示,两个电荷量均

为+q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水*面

上。两个小球的半径 r? l。k 表示静电力常量。则轻绳的张力大小为

()

A.0

B.klq22

C.2

D.klq2

解析:选 B 轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力,由

库仑定律得 F=,选项 B 正确。

2.(20xx·常州检测)真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中

一个点电荷增加了,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一

点电荷的电量一定减少了( )

A.

B.13

C.

D.214

解析:选 B 因为一个点电荷增加了,则 q1′=q1,根据库仑定

律的公式 F=k 知,若库仑力不变,则 q2′=q2,即另一电荷减小了。

故 B 正确,A、C、D 错误。

对点训练:库仑力作用下的*衡问题

3.[多选](20xx·泰州模拟)光滑绝缘的水*桌面上,固定着带电

荷量为+Q、-Q 的小球 P1、P2,带电荷量为+q、-q 的小球 M、N 用

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绝缘细杆相连,下列图中的放置方法能使 M、N 静止的是(图中细杆的 中点均与 P1、P2 连线的中点重合)( )

解析:选 BD 根据矢量合成可得,在 P1、P2 连线的中垂线上的电

场强度方向水*向右,故如题图 A、题图 C 中放置方式,M、N 受力是

不可能*衡的,所以 A、C 错误;在 P1、P2 的连线上电场方向由正电

荷指向负电荷,即水*向右,如题图 B、题图 D 放置,由对称性知,M、

N 所在位置的电场强度大小相等,方向相同,电荷 M、N 所受电场力等

大反向,所以 B、D 正确。

4.[多选](20xx·济宁一中检测)如图所示,在光



绝缘水*面上,三个带电质点 a、b 和 c 分别位于边



为 L 的正三角形的三个顶点上;a、b 电荷量均为 q



为同种电荷,整个系统置于水*方向的匀强电场中。已知静电力常量

为 k,若三个质点均处于静止状态,则下列说法正确的是( )

A.如果 a、b 带正电,那么 c 一定带负电

B.匀强电场场强的大小为

3kq L2

C.质点 c 的电荷量大小为 q

D.匀强电场的方向与 ab 边垂直指向 c

解析:选 AB 如果 a、b 带正电,要使 a、b 都静止,匀强电场对

a、b 的电场力相同,c 必须带负电,故 A 正确;设质点 c 带电荷量为 Q,

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以质点 c 为研究对象受力分析,根据*衡条件得 a、b 对 c 的合力与匀

强电场对 c 的力等值反向,即:2××cos 30°=EQ,则 E=,因质点

c 带正、负电性质不确定,故匀强电场方向不确定,故 B 正确,D 错误;

设 c 带电荷量为 Q,以 c 为研究对象受力分析,根据*衡条件得在沿电

场方向质点 a 受力*衡,即 qE=kcos 30°,解得 Q=2q,故 C 错误。

5.[多选]如图所示,一绝缘细线 Oa 下端系一质量



m 的带电的小球 a,悬点 O 正下方有一带电小球 b 固定



绝缘底座上。开始时 a 球静止在图中位置,此时细线

Oa

与竖直方向的夹角为 θ 。现将 b 球沿竖直方向缓慢上移至与 a 球等高

处,此过程( )

A.细线 Oa 与竖直方向的夹角 θ 保持不变

B.b 球所受的库仑力一直变大

C.细线 Oa 的拉力一直变大

D.a 球与 b 球间的距离一直变大

解析:选 BC 对小球 a 受力分析,如图所示。



中力三角形 G′aF 与几何三角形△Oba 相似,故:



=,先假设 θ 不变,则 b 球向上移动的过程中,



几何关系可知,ab 之间的距离减小,根据库仑定律公式:F=k 可知,

ab 之间的距离减小时,ab 之间的库仑力将增大。所以小球 a 不可能保

持不动,a 必定向右上方移动一定的距离,此时 θ 增大;即 a 向右上

方移动一定的距离,但 ab 之间的距离仍然减小,ab 之间的库仑力仍然

增大,故 A、D 错误,B 正确;当 b 向上移动时,Ob 之间的距离减小,

由上可知,细线 Oa 的拉力一直变大,故 C 正确。

对点训练:电场强度的叠加问题

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6.(20xx·安徽高考)已知均匀带电的无穷大*面在



空中激发电场的场强大小为,其中 σ 为*面上单位面积



带的电荷量,ε 0 为常量,如图所示的*行板电容器,极



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εQ20S

C.和

D.和2εQ20S

解析:选 D 两极板均看作无穷大导体板,极板上单位面积上的电

荷量 σ =;则单个极板形成的场强 E0==,两极板间的电场强度为:

2×=;两极板间的相互引力 F=E0Q=;故选 D。

7.(20xx·泰州检测)如图所示,在两等量异种点



荷的电场中,MN 为竖直放置的一根光滑绝缘细杆,



在两电荷连线的中垂线上,a、b、c 三点所在水*直

线

*行于两点电荷的连线,且 a 与 c 关于 MN 对称,b 点位于 MN 上,d 点

位于两电荷的连线上。下列说法中正确的是( )

A.a 点的场强与 b 点的场强方向相同

B.a 点的场强与 c 点的场强方向相同

C.b 点的场强大于 d 点的场强

D.套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动

解析:选 D 根据等量异种电荷的电场线分布可知,b 点的场强水

*向右,a 点的场强斜向上,方向不同,选项 A 错误;由对称性可知,

a、c 两点的场强大小相等,方向不同,选项 B 错误;b 点的场强小于

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两电荷连线中点处的场强,而两电荷连线中点处的场强小于 d 点的场

强,则 b 点的场强小于 d 点的场强,选项 C 错误;套在细杆上的带电

小环由静止释放后,由于竖直方向只受重力,电场力垂直细杆方向,

则小环将做匀加速直线运动,选项 D 正确。

对点训练:电场线的理解与应用

8.[多选](20xx·昆明一中摸底)如图所示,A、B

为两个点电荷,MN 为两电荷连线的中垂线,图中实

线表示两点电荷形成的电场的一条电场线(方向未标出),下列说法正

确的是( )

A.两电荷一定是异种电荷

B.电荷 A 一定带正电

C.两电荷的电量一定满足|qA|<|qB|

D.两电荷的电量一定满足|qA|>|qB|

解析:选 AC 由电场线分布特点可知两电荷一定带异种电荷,故

A 正确;电场线方向未知,电荷 A 可能带正电荷,也可能带负电荷,故

B 错误;将 A、B 两点用直线连起来,通过电场线的疏密程度可知两电

荷的电量一定满足|qA|<|qB|,故 C 正确,D 错误。

9.[多选](20xx·三明模拟)如图所示,实线为不



方向的三条电场线,从电场中 M 点以相同速度垂直于



场线方向飞出 a、b 两个带电粒子,仅在电场力作用



的运动轨迹如图中虚线所示,则( )

A.a 一定带正电,b 一定带负电

B.a 的速度将减小,b 的速度将增加

C.a 的加速度将减小,b 的加速度将增大

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D.两个粒子的动能均增加 解析:选 CD 根据两粒子的偏转方向,可知两粒子带异性电荷, 但无法确定其具体电性,故 A 错误;由粒子受力方向与速度方向的关 系,可判断电场力对两粒子均做正功,两粒子的速度、动能均增大, 故 B 错误,D 正确;从两粒子的运动轨迹判断,a 粒子经过的电场的电 场线逐渐变得稀疏,b 粒子经过的电场的电场线逐渐变密,说明 a 的加 速度减小,b 的加速度增大,故 C 正确。 10.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( )
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 解析:选 C 甲图中与点电荷等距的 a、b 两点,电场强度大小相 同,方向不相反,选项 A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性 可判断,a、b 两点的电场强度大小相等、方向相同,选项 B 错误;丙
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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,电场

强度大小相同,方向相反,选项 C 正确;对丁图,根据电场线的疏密

可判断,b 点的电场强度大于 a 点的电场强度,选项 D 错误。

考点综合训练

11.(20xx·徐州模拟)如图所示,质量为 m 的



球 A 穿在绝缘细杆上,杆的倾角为 α ,小球 A 带正

电,

电荷量为 q。在杆上 B 点处固定一个电荷量为 Q 的正电荷。将 A 由距 B

竖直高度为 H 处无初速度释放,小球 A 下滑过程中电荷量不变。不计 A

与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中,已知静电力常量 k 和重力加

速度 g。求:

(1)A 球刚释放时的加速度大小。

(2)当 A 球的动能最大时,A 球与 B 点的距离。

解析:(1)由牛顿第二定律可知 mgsin α -F=ma 根据库仑定律有 F=kqrQ2

又知 r=,得 a=gsin α -。

(2)当 A 球受到合力为零,即加速度为零时,动能最大。

设此时 A 球与 B 点间的距离为 d,则 mgsin α =kdQ2q

解得 d= 。

答案:(1)gsin α - (2)

kQq mgsin α

12.如图所示,空间存在着强度 E=2.5×102 N/C,

方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为 L=0.5 m

的绝缘细线,一端固定在 O 点,另一端拴着质量 m=

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0.5 kg、电荷量 q=4×10-2 C 的小球。现将细线拉直到水*位置,

使小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到

它能承受的最大值而断裂。取 g=10 m/s2。求:

(1)小球的电性。

(2)细线能承受的最大拉力。

(3)当小球继续运动后与 O 点水*方向距离为 L 时,小球距 O 点的

高度。

解析:(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电。

(2)设小球运动到最高点时速度为 v,对该过程由动能定理有,(qE

-mg)L=mv2①

在最高点对小球由牛顿第二定律得,

FT+mg-qE=m



由①②式解得,FT=15 N。

(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为 a,

则 a=



设小球在水*方向运动 L 的过程中,历时 t,

则 L=vt



设竖直方向上的位移为 x,

则 x=at2



由①③④⑤解得 x=0.125 m

所以小球距 O 点高度为 x+L=0.625 m。

答案:(1)正电 (2)15 N (3)0.625 m

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