高考物理 一轮复习 考点整合练习专题（31）电场力的性质（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

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专题（31）电场力的性质（原卷版）

考点一 　

1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．

2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离．

3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．

(1)同种电荷：F<k；

(2)异种电荷：F>k.

4．不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看做点电荷了．

1、如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　)

A．a、b的电荷同号，k＝         B．a、b的电荷异号，k＝

C．a、b的电荷同号，k＝         D．a、b的电荷异号，k＝

2、（2020·天津市滨海新区塘沽第一中学高三其他）直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为(　　)

A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向

C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向

【提 分 笔 记】

完全相同的带电体接触后电荷的分配原则

(1)若两带电体带同种电荷q1、q2，则接触后电荷量平均分配，即q1′＝q2′＝.

(2)若两带电体带异种电荷q1、q2，则接触后电荷量先中和后平分，即q1′＝q2′＝，电性与带电荷量大的带电体相同．

3、（2020·江西省高考模拟）如图所示，三角形abc的三个顶点各自固定一个点电荷，A处点电荷受力如图所示，则B处点电荷受力可能是

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

4、两个可视为质点的相同金属小球，电荷量绝对值之比为1∶5，它们相距r时，彼此间存在相互吸引的库仑力，其大小为F；若将两球充分接触后，再让它们相距2r，则它们之间(　　)

A．库仑力大小为，相互吸引         B．库仑力大小为，相互排斥

C．库仑力大小为，相互吸引        D．库仑力大小为，相互排斥

考点二 　

1．静电场中带电体平衡问题的解题思路

(1)确定研究对象．如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，确定研究对象．

(2)受力分析．注意多了一个库仑力F＝.

2．三个自由点电荷的平衡问题

(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．

(2)规律

①“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；

②“两同夹异”——正负电荷相互间隔；

③“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；

④“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷．

5、A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的不带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,拿走C球后,A、B间静电力的大小变为(　　)

A.6F　　　  B.3F　　　  C.F　　　  D.零

6、(多选)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m．已测得每个小球质量是8.0×10－4 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度取g＝10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，则(　　)

A．两球所带电荷量相等                  B．A球所受的静电力为1.0×10－2 N

C．B球所带的电荷量为4×10－8 C       D．A、B两球连线中点处的电场强度为0

【提 分 笔 记】

共点力作用下平衡问题的分析方法

7、如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是(　　)

A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小       B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小

C．物体A受到斜面的支持力一直减小         D．物体A受到斜面的支持力一直增大

8、如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为(　　)

A.　　　　　 B.             C.     D.

考点三 　

1．电场强度的性质

(1)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向．

(2)唯一性：电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置．

(3)叠加性：如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和．

2．三个计算公式

3.电场线的特点

(1)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致．

(2)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．

(3)电场线在电场中不相交、不闭合、不中断．

(4)在同一电场中，电场线越密集的地方场强越大，电场线越稀疏的地方场强越小．

(5)沿电场线的方向电势逐渐降低，匀强电场中电场线的方向是电势降落最快的方向．

9、如图所示,A为带电量为Q的圆形金属薄板(图中A板为侧视图),B为质量为m、电荷量大小为q的带负电小球,用绝缘丝线悬挂于O点。小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ。关于小球所在位置处的场强,下列说法中正确的是(　　)

A.小球所在位置处场强大小为,方向水平向右

B.小球所在位置处场强大小为,方向水平向左

C.小球所在位置处场强大小为,方向水平向左

D.小球所在位置处场强大小为,方向水平向右

10、P、Q两电荷的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是(　　)

A．P带负电                                 B．c、d两点的电场强度相同

C．离子在运动过程中受到P的吸引力           D．离子从a到b，电场力做正功

【提 分 笔 记】

电场线、运动轨迹、电荷正负的判断方法

(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况．

(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面，若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用

“假设法”分别讨论各种情况．

11、(多选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是(　　)

A.这两点电荷一定是同种电荷            B.这两点电荷一定是异种电荷

C.D、C两点电场强度相等               D.C点的电场强度比D点的电场强度大

考点四 　

1．电场强度的叠加

2．计算电场强度常用的五种方法

(1)电场叠加合成法；(2)平衡条件求解法；(3)对称法；(4)补偿法；(5)等效法．

12、(多选)已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。现有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电绝缘球体，M、N为一条直径上距圆心O为R的两点，静电力常量为k，则(　　)

A.M、N点的电场强度方向相同                   B.M、N点的电场强度方向相反

C.M、N点的电场强度大小均为                D.M、N点的电场强度大小均为

13、如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直．则(　　)

A．A点的场强大小为         B．B点的场强大小为E－k

C．D点的场强大小不可能为0            D．A、C两点的场强相同

【提 分 笔 记】

1．点电荷电场、匀强电场场强叠加一般应用合成法即可．

2．均匀带电体与点电荷场强叠加一般应用对称法．

3．计算均匀带电体某点场强一般应用补偿法或微元法．

14、如图所示，a、b两点的连线垂直带电圆环并经过圆环的中心，两点到圆环的距离均为d，＋q在a、b两点连线上且到圆环的距离为2d，若图中b点处的电场强度为零，则图中a点处的电场强度大小是(　　)

A.      B.      C.           D.

15、如图所示，在均匀带正电的无穷大薄平板右侧距离3l处有一个带电量为+q的小球，在小球到平板垂线上距平板为2l的P处，场强恰好为零。已知无穷大平板产生的电场的电场线自正电荷发出终止于无穷远处，静电力常量为k，则P点关于薄平板对称的M点的场强大小是              (　　)

世纪金榜导学号

A.　　　B.　　　C.　　　D.

16、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=0.5 kg、电荷量q=4×10-2 C的小球。现将细线拉直到水平位置，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点水平方向距离为L时，小球距O点的高度。