PAGE5-專題53電場力的性質1．[2024·全國卷Ⅰ]如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則()A．P和Q都帶正電荷B．P和Q都帶負電荷C．P帶正電荷，Q帶負電荷D．P帶負電荷，Q帶正電荷2．[2024·陜西摸底]勻稱帶電的球體在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場．如圖所示，在半球體上勻稱分布正電荷，總電荷量為q，球半徑為R，MN為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有A、B兩點，A、B關于O點對稱，AB＝4R.已知A點的場強大小為E，則B點的場強大小為()A.eq\f(kq,2R2)＋EB.eq\f(kq,2R2)－EC.eq\f(kq,4R2)＋ED.eq\f(kq,4R2)－E3.(多選)如圖所示，A、B為兩個固定的等量正點電荷，在它們連線的中點處有一個可以自由運動的正點電荷C，現給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，若不計電荷C所受的重力，則關于電荷C運動過程中的速度和加速度狀況，下列說法正確的是()A．加速度始終增大B．加速度先增大后減小C．速度始終增大，最終趨于無窮大D．速度始終增大，最終趨于某有限值4.如圖所示，一電子沿等量異種點電荷連線的中垂線由A→O→B勻速運動，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向改變狀況是()A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右5．[2024·全國卷Ⅲ]如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內角，電荷量為q(q>0)的點電荷固定在P點．下列說法正確的是()A．沿MN邊，從M點到N點，電場強度的大小漸漸增大B．沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小C．正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大D．將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負6．[2024·河北隆化存瑞中學期中]如圖，質量為m、帶電荷量為q的小球B用絕緣細線懸掛，處于固定的帶電體A產生的電場中，A可視為點電荷，B為摸索電荷．當小球B靜止時，A、B等高，細線偏離豎直方向的夾角為θ.已知重力加速度為g.則點電荷A在B處所產生的場強大小為()A.eq\f(mg,tanθ)B.eq\f(mgsinθ,q)C.eq\f(mgcosθ,q)D.eq\f(mgtanθ,q)7.如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動．那么()A．微粒帶正、負電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運動C．微粒做勻速直線運動D．微粒做勻加速直線運動8．(多選)某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N，以下說法正確的是()A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D．粒子在M點的動能小于它在N點的動能9．[2024·全國卷Ⅱ]如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d.兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網G，P、Q、G的尺寸相同．G接地，P、Q的電勢均為φ(φ>0)．質量為m，電荷量為q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙面水平射入電場，重力忽視不計．(1)求粒子第一次穿過G時的動能，以及它從射入電場至此時在水平方向上的位移大?。?2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場，則金屬板的長度最短應為多少？專題53電場力的性質1．D本題考查庫侖力的性質以及學生對基本學問的理解實力，體現了運動與相互作用觀念核心素養．兩細繩都恰好與天花板垂直說明兩小球水平方向都處于平衡狀態．設勻強電場場強為E，P所帶電荷量大小為q，Q所帶電荷量大小為q′.若P帶負電，對P分析如圖甲所示，此時Q應帶正電，對Q分析如圖乙所示，兩細繩可與天花板垂直，符合題意；同理分析若P帶正電，不符合題意．故選D.2．B若將半徑為R的帶電荷量為2q的球體放在O處，勻稱帶電的球體在A、B點所產生的場強大小均為E0＝eq\f(2kq,2R2)＝eq\f(kq,2R2)，由題知上半部分半球體在A點產生的場強大小為E，則另一半球體(下半部分)在B點產生的場強大小也為E，則上部半球體在B點產生的場強大小為E′＝E0－E，解得E′＝eq\f(kq,2R2)－E，B正確．3．BD由電場的疊加原理，AB中垂線上由C向上場強為先增大后減小，則電荷C所受電場力向上先增后減，所以C的加速度先增后減，但速度始終增大，且有一有限值，可知B、D正確．4．B5．BC本題借助圖形考查了數學幾何的特點、點電荷產生電場的特點和電場力做功的特點．由題意可知在三角形PMN中，∠M>∠N，則PN>PM，以P點為圓心、PM為半徑作一圓周交MN于Q點，如圖所示．在P點固定正點電荷，則該圓周為正點電荷產生電場中的一條等勢線，即電勢φM＝φQ>φN；場強大小EM＝EQ>EN.沿MN邊，從M點到N點，依據場強分布特點可知，電場強度的大小先增大后減小(最大值在MQ中點)，A錯誤．沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小(最大值在MQ中點)，B正確．正電荷所在位置的電勢越大，其電勢能越大，反之就越小，因φM>φN，故C正確．因電勢能EpM>EpN，而電場力所做功W＝－(EpN－EpM)＝EpM－EpN>0，故D錯誤．6．D小球B處于平衡狀態，受力如圖所示，由平衡條件得，F＝mgtanθ，解得，E＝eq\f(F,q)＝eq\f(mgtanθ,q)，D正確，A、B、C錯誤．7．B物體做直線運動的條件是合力的方向與速度方向共線，重力的方向豎直向下，則電場力的方向只能水平向左，故微粒帶負電，A錯；由于合力的方向與運動方向相反且為恒力，故微粒做勻減速直線運動，C、D錯，B對．8．ACD由做曲線運動的條件可知，粒子所受電場力應指向軌跡的凹側，而粒子所受電場力的方向沿電場線切線方向，故此粒子帶正電，A正確；電場線越密，場強越大，粒子受電場力就越大，依據牛頓其次定律可知其加速度也越大，此粒子在N點的加速度大，B錯誤，C正確；粒子從M點到N點，電場力做正功，由動能定理知此粒子在N點的動能大，故D正確．9．(1)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(2φ,d)qhv0eq\r(\f(mdh,qφ))(2)2v0eq\r(\f(mdh,qφ))解析：本題考查了帶電粒子在電場中的運動及學生的綜合分析實力，體現了模型建構的素養要素．(1)由題意得，P、G間與Q、G間場強大小相等，均為E.粒子在P、G間所受電場力F的方向豎直向下，設粒子的加速度大小為a，有E＝eq\f(2φ,d)①F＝qE＝ma②設粒子第一次到達G時動能為Ek，由動能定理有qEh＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)③設粒子第一次到達G時所用的時間為t，粒子在水平方向的位移為l，則有h＝eq\f(1,2)at