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第 1 讲 电场力的性质
时间:50分钟 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中1~8题为单选,9~10
题为多选)
1.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判
断正确的是( )
A.A、B两点的电场强度大小不等,方向相同
B.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同
C.右边点电荷带正电,左边点电荷带负电
D.两点电荷所带电荷量相等
答案 C
解析 电场线的疏密代表场强的强弱,电场线越密,代表电场越强,电场强度
方向为电场线的切线方向,故从图可以看出A、B两点电场强度的大小和方向均不
同,A、B错误;电场线从正电荷指向负电荷,C正确;右边点电荷周围的电场线比
较密集,故此点电荷的电荷量较大,D错误。
2. (2020·海南省高三压轴卷)如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电
荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点
将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的静电力分别为F 、F 、F ,则下列说
d c e
法中正确的是( )A.F 、F 的方向水平向右,F 的方向竖直向上
d c e
B.F 、F 、F 的方向都是水平向右
d c e
C.F 、F 的方向水平向右,F =0
d e c
D.F 、F 、F 的大小都相等
d c e
答案 B
解析 等量异种点电荷的电场分布如图,从图中可知,c、d、e三点的场强的方
向都水平向右,所以该正点电荷在这三点受到的静电力的方向都水平向右,故A、
C错误,B正确;从图中可知d点的电场线最密,e点的电场线最疏,所以该正点电
荷在d点所受的静电力最大,故D错误。
3. (2020·四川省攀枝花市高三下第三次统考)如图所示,在竖直平面内有一固
定绝缘光滑细杆,细杆与竖直方向的夹角为θ。一重为G、电荷量为q的带正电小
球穿在细杆上,现在小球所在空间施加一匀强电场,可使小球处于静止状态,则该
匀强电场场强的最小值为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 小球受重力、静电力及可能存在的杆的弹力,根据力的矢量三角形可知
当静电力方向沿杆向上时,静电力最小,则qE =Gcosθ,即E =,故C正确。
min min
4. (2020·山西省阳泉市高三上学期期末)直角三角形ABC中,∠A=90°,∠B=
30°,在A点和C点分别固定两个点电荷,已知B点的电场强度方向垂直于BC边
向下,则( )A.两点电荷都带正电
B.A点的点电荷带负电,C点的点电荷带正电
C.A点处电荷的电荷量与C点处电荷的电荷量的绝对值之比为
D.A点处电荷的电荷量与C点处电荷的电荷量的绝对值之比为
答案 C
解析 若两点电荷都带正电,则两点电荷在B点产生的场强方向分别沿着AB
和CB方向,由平行四边形定则可知,B点的场强不可能垂直于BC边向下,故A
错误;若A点的点电荷带负电,C点的点电荷带正电,则A点的点电荷在B点的场
强方向沿着BA方向,C点的点电荷在B点的场强方向沿着CB方向,由平行四边
形定则可知,B点的场强不可能垂直于BC边向下,故B错误;同理分析可知,A点
的点电荷带正电,C点的点电荷带负电,它们在B点的场强如图所示,则cos30°
=,设AC=L,则AB=L,BC=2L,E =k,E =k,解得=,故C正确,D错误。
A C
5. 一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点
它运动的v t图像如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图
中的( )
答案 C
解析 由v t图可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动,故电场线应由B指向A,且从A到B场强变大,电场线变密,C正确。
6.一带负电荷的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的
速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲
线在b点的切线)( )
答案 D
解析 由a至c曲线的弯曲情况可知质点受力方向指向图中虚线的右下方,
质点在b点的速度vb 方向如图所示,由a至c速率递减可知受力方向与速度的方
向的夹角为钝角,大致如图中F,α角大于90°,因为质点带负电荷,故场强方向应
与F方向相反,D正确。
7. (2020·江苏省南京市、盐城市高三二模)为探测地球表面某空间存在的匀强
电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬
于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角θ=60°;再用另一完全相同的
不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为 α=
30°,重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为( )
A.E=mg B.E=mg
C.E=mg D.E=
答案 D
解析 设该匀强电场方向与竖直方向的夹角为β,则开始时,根据平衡条件,
水平方向有:T sin60°=qEsinβ,竖直方向有:T cos60°+qEcosβ=mg;当用另一完
1 1
全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后电荷量减半,此时水平方
向有:T sin30°=qEsinβ,竖直方向有:T cos30°+qEcosβ=mg,联立解得qE=mg,β
2 2
=60°,即E=,故D正确。8. (2020·浙江省高考压轴卷)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两
个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平
面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将
小球B向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来
相比( )
A.推力F将增大
B.竖直墙面对小球A的弹力增大
C.地面对小球B的弹力一定不变
D.两个小球之间的距离减小
答案 C
解析 以A球为研究对象,受力如图1所示,设B对A的库仑力F 与竖直墙
库
面的夹角为θ,由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为:N =m gtanθ;将小球B
1 A
向左推动少许时θ减小,则N 减小,故B错误;再以A、B整体为研究对象,受力如
1
图2所示,由平衡条件得:F=N ,地面对小球B的弹力为:N =(m +m )g,则N
1 2 A B 2
不变,F减小,A错误,C正确;由图1及平衡条件知F =,θ减小,cosθ增大,则F
库
减小,根据F =可知,两个小球之间的距离增大,D错误。
库 库
9. (2020·山东省潍坊市高考模拟)如图所示,带电量为+q和-q的点电荷分别
位于绝缘薄圆盘中心轴线上,两电荷到圆心O的距离相等。A点位于圆盘边缘,B
点为某半径的中点,关于A、B、O三点电场强度E的大小和电势φ的高低关系判
断正确的是( )A.E φ >φ D.φ =φ =φ
A B O A B O
答案 AD
解析 根据等量异种点电荷中垂面上电场线分布的特点可知,圆心O处的场
强最大,离圆心越远,电场线越稀疏,场强越小,即E