发布时间 : 星期四 文章2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 x3-1-6-1电场的力的性质更新完毕开始阅读
选修3-1 第六章 静电场
第1课时 电场的力的性质
基本技能练
1．(2014·西安市一模)2013年1月15日上午10时许，陕西省蒲城县某花炮厂发生爆炸，爆炸没有造成人员伤亡，初步断定是因空气干燥，炸药堆放时间过长，由静电引发了爆炸。摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是
( )
A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 C B．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 C C．丙物体一定带有正电荷8×10－16 C D．丙物体一定带有负电荷2.4×10－15 C
解析 由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷；甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒定律可知，乙最终所带负电荷为1.6×10
－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C。选项
B、C、D错误，选项A正确。
答案 A
2．如图1所示，质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当B静止时，A、B等高，细线与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g。则A在B处所产生的场强大小为
( )
图1
A.C.
mgtan θq
B.mgcot θq mgcos θq
mgsin θq
D.
解析 对B受力分析，由平衡条件得：qE＝mgtan θ，解得A在B处所产生的场强大小为答案 A
3．(2014·武汉市部分学校调研)在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为 φa，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直。b点的电势为φb，场强大小为Eb，方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是
( )
mgtan θ
q，A正确。
图2
Eb
A．φa＞φb，Ea＝2 C．φa＞φb，Ea＝4Eb
Eb
B．φa＜φb，Ea＝2 D．φa＜φb，Ea＝4Eb
解析 将Ea，Eb延长相交，其交点为场源点电荷的位置，由点电荷的场强公式kQ
E＝r2，可得Ea＝4Eb；分别过a、b做等势面，电场线由电势高的等势面指向
电势低的等势面，则φb＞φa，选项D正确。 答案 D
4．如图3所示三个点电荷q1、q2、q3在一条直线上，q2和q3的距离为q1和q2距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q1∶q2∶q3为
( )
图3
A．(－9)∶4∶(－36) C．(－3)∶2∶(－6)
B．9∶4∶36 D．3∶2∶6
解析 由三电荷平衡模型的特点“两同夹异”可知，q1和q3为同种电荷，它们kq2q1
与q2互为异种电荷，设q1和q2距离为r，则q2和q3的距离为2r，对于q1有r2＝
kq1q3q21kq1q3kq2q3q19
，则有＝，对q有＝，所以3
q39q2＝4，考虑到各电荷的电性，?3r?2?3r?2?2r?2
故A正确。 答案 A
5. (2014·武汉市调研考试)将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上(如图4所示)。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，OA＞OB，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是
( )
图4
A．A点场强小于B点场强 B．A点场强大于B点场强 C．A点电势等于B点电势 D．A点电势高于B点电势
解析 由电荷的对称分布关系可知AB直线上的电场强度为0，所以选项A、B错误；同理将一电荷从A移动到B电场力做功为0，AB电势差为0，因此A点电势等于B点的电势，选项C正确，D错误。 答案 C
6．一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上。由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r(r?R)的一个很小的圆孔，则此时置于球心处的点电荷
( )
A．受力大小为零
kqQ
B．受力大小为R2，方向由圆孔指向球心 kqQr2
C．受力大小为4R4，方向由圆孔指向球心 kqQr2
D．受力大小为4R4，方向由球心指向圆孔
解析 把球壳分成无限多个微元，由对称性可知除挖去的圆孔和其对称处外其他都有两个微元关于圆心对称，两对称微元对球心处的点电荷作用力的合力为QQr2
零。球壳上电荷面密度为4πR2，与挖去的圆孔对称处的微元带电荷量ΔQ＝4R2。kΔQqkqQr2由库仑定律得ΔQ对圆心处点电荷q的作用力大小F＝R2＝4R4，由同种电荷相互排斥可知库仑力方向由球心指向圆孔，选项D正确。 答案 D
7.如图5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5