2020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質2020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質2020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質2020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質電場的力學性質1.(2019黑·龍江哈爾濱段考)以下列圖，三個完好相同的絕緣金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個極點上，c球在xOy坐標系的原點O上，a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量比b所帶電荷量少．關于c碰到a和b的靜電力的合力方向，以下判斷正確的選項是()A．從原點指向第Ⅰ象限C．從原點指向第Ⅲ象限

B．從原點指向第Ⅱ象限D．從原點指向第Ⅳ象限2.(2019

陜·西渭南授課質量檢測

)以下列圖，在

x軸上放置兩正點電荷

Q1、Q2，當空間存在沿

y軸負向的勻強電場時，

y軸上A點的場強等于零，已知勻強電場的電場強度大小為

E，兩點電荷到

A的距離分別為

r1、r2，則在

y軸上與A點對稱的

B點的電場強度大小為

(

)A．E

1

C．2E

D．4E3.(2019

泉·州質檢

)以下列圖，圓滑絕緣水平面上兩個相同的帶電小圓環

A、B，電荷量均為

q，質量均為

m，用一根圓滑絕緣輕繩穿過兩個圓環，并系于結點長為l的等邊三角形，則()

O.在

O處施加一水平恒力

F使

A、B一起加速運動，輕繩恰好構成一個邊A．小環A的加速度大小為3kq2B．小環A的加速度大小為3kq2ml23ml2C．恒力F的大小為3kq2D．恒力F的大小為3kq23l2l21/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質4.兩個分別帶有電荷量－Q和＋5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變為r，則兩球間庫侖力的大小為()25FFA．16B．54F16FC．5D．55.(2019南·京模擬)以下列圖，在點電荷－q的電場中，放著一塊帶有必然電荷量、電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，MN為其對稱軸，O點為幾何中心．點電荷－q與a、O、b之間的距離分別為d、2d、3d.已知圖中a點的電場強度為零，則帶電薄板在圖中b點產生的電場強度的大小和方向分別為()A.kqB.kqd2，水平向右d2，水平向左kqkqkqC.d2＋9d2，水平向右D.9d2，水平向右6.(2019浙·江名校協作體)以下列圖，質量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，另一個帶電量也為Q的帶電小球B固定于O點的正下方，已知繩長OA為2l，O到B點的距離為l，平衡時A、B帶電小球處于同一高度，已知重力加速度為g，靜電力常量為k.則()kQ2B．A、B間庫侖力大小為2mgA．A、B間庫侖力大小為l222C．細線拉力大小為3mg3kQD．細線拉力大小為9l27.(2019贛·中南五校聯考)以下列圖為某一點電荷Q產生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，當電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，則可以判斷()2/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質A．場富強小EA>EBB．電勢φA>φBC．電場線方向由B指向AD．若Q為負電荷，則Q在B點右側8.(2019湖·北荊州模擬)三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑．球1的帶電荷量為q，球2的帶電荷量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F.現使球3先與球2接觸，再與球1接觸，爾后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變，由此可知()A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝69.(2019北·京四中模擬)以下列圖，在一足夠大的空間內存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E＝3.0×104N/C.有一個質量－3靜止時細線偏離豎直方向的夾角θ＝37°.取g＝10m＝4.0×10kg的帶電小球，用絕緣稍微線懸掛起來，m/s2，sin37°＝，cos37°＝，不計空氣阻力的作用．求小球所帶的電荷量及電性；若是將細線輕輕剪斷，求細線剪斷后，小球運動的加速度大小；從剪斷細線開始經過時間t＝0.20s，求這一段時間內小球電勢能的變化量．10.(2019泉·州檢測)以下列圖，一半徑為r的圓環上均勻分布著電荷量為＋Q的電荷，在垂直于圓環面且過圓心O的軸線上有A、B、C三個點，C和O、O和A間的距離均為d，AB間距離為2d.在B點處有一電荷量為＋q的固定點電荷．已知A點處的場強為零，k為靜電力常量，求：3/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質帶電圓環在O點處的場富強小；C點處場強．4/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質參照答案1.(2019黑·龍江哈爾濱段考)以下列圖，三個完好相同的絕緣金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個極點上，c球在xOy坐標系的原點O上，a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量比b所帶電荷量少．關于c碰到a和b的靜電力的合力方向，以下判斷正確的選項是()A．從原點指向第Ⅰ象限B．從原點指向第Ⅱ象限C．從原點指向第Ⅲ象限D．從原點指向第Ⅳ象限【答案】D【解析】以下列圖，a對c的靜電力為F1，為斥力，沿ac方向；b對c的靜電力為F2，為引力，沿cb方向，若F1＝F2，則合力指向x軸正方向．由于F1<F2，依照力的合成可知，c所受合力的方向為從原點指向第Ⅳ象限，D正確．2.(2019陜·西渭南授課質量檢測)以下列圖，在x軸上放置兩正點電荷Q1、Q2，當空間存在沿y軸負向的勻強電場時，y軸上A點的場強等于零，已知勻強電場的電場強度大小為E，兩點電荷到A的距離分別為r1、r2，則在y軸上與A點對稱的B點的電場強度大小為()5/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質1A．EB.2EC．2ED．4E【答案】C【解析】A點場強為零，說明兩點電荷在A點的合場強與勻強電場的場強等大反向，即豎直向上，大小為E，依照對稱性，兩點電荷在B處產生的合場強豎直向下，大小為E，所以B點的場富強小為2E，方向豎直向下，C正確．3.(2019泉·州質檢)以下列圖，圓滑絕緣水平面上兩個相同的帶電小圓環A、B，電荷量均為q，質量均為m，用一根圓滑絕緣輕繩穿過兩個圓環，并系于結點O.在O處施加一水平恒力F使A、B一起加速運動，輕繩恰好構成一個邊長為l的等邊三角形，則()A．小環A的加速度大小為3kq2B．小環A的加速度大小為3kq222ml3mlC．恒力F的大小為3kq2D．恒力F的大小為3kq23l2l2【答案】Bq23kq2【解析】.設輕繩的拉力為T，則對A：T＋Tcos60°＝kl2；Tcos30＝°maA，聯立解得：aA＝3ml2，選項B正確，A22kq錯誤；恒力F的大小為F＝2Tcos30°＝3T＝2，選項C、D錯誤．4.兩個分別帶有電荷量－Q和＋5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變為r，則兩球間庫侖力的大小為()25FFA．16B．54F16FC．5D．5【答案】D【解析】.兩球相距r時，依照庫侖定律F＝kQ·5Q，兩球接觸后，帶電荷量均為2Q·2Q，由以上兩式22Q，則F′＝k2rr216F可解得F′＝，D正確．6/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質5.(2019南·京模擬)以下列圖，在點電荷－q的電場中，放著一塊帶有必然電荷量、電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，MN為其對稱軸，O點為幾何中心．點電荷－q與a、O、b之間的距離分別為d、2d、3d.已知圖中a點的電場強度為零，則帶電薄板在圖中b點產生的電場強度的大小和方向分別為()kqkqA.2，水平向右B.2，水平向左ddkqkqkqC.d2＋9d2，水平向右D.9d2，水平向右【答案】A【解析】薄板在a點的場強與點電荷－q在a點的場強等大反向，故大小為Ea＝E點＝kq2，水平向左，由對稱性可知，dkq薄板在b點的場富強小Eb＝Ea＝d2，方向水平向右，選項A正確．6.(2019浙·江名校協作體)以下列圖，質量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，另一個帶電量也為Q的帶電小球B固定于O點的正下方，已知繩長OA為2l，O到B點的距離為l，平衡時A、B帶電小球處于同一高度，已知重力加速度為g，靜電力常量為k.則()A．A、B間庫侖力大小為kQ2B．A、B間庫侖力大小為2mg2lC．細線拉力大小為3mgD．細線拉力大小為23kQ29l2【答案】D【解析】依照題述和圖中幾何關系，A、B間的距離為r＝3l，依照庫侖定律，可得庫侖力大小為Q2＝kQ2F＝k22，r3l7/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質選項A錯誤；對小球A受力解析，碰到豎直向下的重力mg，水平向右的庫侖力F，細線的拉力T，由mg∶F＝1∶3，可得A、B間庫侖力大小為F＝3mg，選項B錯誤；由mg∶T＝1∶2，可得細線拉力大小為T＝2mg，選項C錯誤；由T∶F＝2∶3，F＝kQ223kQ23l2可得細線拉力大小為T＝9l2，選項D正確．7.(2019贛·中南五校聯考)以下列圖為某一點電荷Q產生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，當電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，則可以判斷()A．場富強小EA>EBB．電勢φA>φBC．電場線方向由B指向AD．若Q為負電荷，則Q在B點右側【答案】C【解析】由于電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，故電子所受的電場力方向與速度方向一致，由A指向B(即水平向右)，電子帶負電所受電場力與場強方向相反，故場強方向由B指向A即電場線方向由B指向A.依照沿著電場線方向電勢逐漸降低可知，φ<φ，選項B錯誤，C正確；結合點電荷周圍電場線的分布特點AB可知該點電荷可以是正電荷且處在B的右側，也可以是負電荷且處在A點的左側．若點電荷為負電荷則有EA>EB，若點電荷為正電荷則有EA<EB，選項A、D均錯誤．8.(2019湖·北荊州模擬)三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑．球1的帶電荷量為q，球2的帶電荷量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F.現使球3先與球2接觸，再與球1接觸，爾后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變，由此可知()A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝6【答案】D8/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質【解析】設球nq2nq，再將球3與球1接觸后，它1、2距離為r，則F＝k2，球3與球2接觸后，它們的電荷量均為2r們的電荷量均為(n2)q，最后F＝kn(n2)q2，由以上兩式得n＝6，選項D正確．48r29.(2019北·京四中模擬)以下列圖，在一足夠大的空間內存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小4E＝3.0×10N/C.有一個質量m＝4.0×10－3kg的帶電小球，用絕緣稍微線懸掛起來，靜止時細線偏離豎直方向的夾角θ＝37°.取g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝，不計空氣阻力的作用．求小球所帶的電荷量及電性；若是將細線輕輕剪斷，求細線剪斷后，小球運動的加速度大?。粡募魯嗉毦€開始經過時間t＝0.20s，求這一段時間內小球電勢能的變化量．【答案】(1)1.0×10－6C正電荷(2)12.5m/s2(3)減少了4.5×10－3J【解析】(1)小球碰到重力mg、電場力F和繩的拉力T的作用，由共點力平衡條件F＝qE＝mgtanθ解得q＝mgtanθ×10－6＝CE電場力的方向與電場強度的方向相同，故小球所帶電荷為正電荷．(2)剪斷細線后，小球做勻加速直線運動，設其加速度為a，mg由牛頓第二定律＝mag2解得a＝＝12.5m/s.在t＝0.20s的時間內，小球的位移為12l＝2at＝0.25m小球運動過程中，電場力做的功9/102020屆高三高考物理復習專題打破：電場的力學性質W＝qElsinθ＝mglsinθtanθ＝4.5×10－3J所以小球電勢能的變化量(減少量)Ep＝4.5×10－3J.10.(2019泉·州檢測)以下列圖，一半徑為r的圓環上均勻分布著電荷量為＋Q的電荷，在垂直于圓環面且過圓心O的軸線上有A、B、C三個點，C和O、O和A間的距離均為d，AB間距離為2d.在B點處有一電荷量為＋q的固定點電荷．已知A點處的場強為零，k為靜電力常量，求：帶電圓環在O點處的場富強小；C點處場強．5kq【答案】(1