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课时跟踪检测(三十)电场力的性质

1.(2024·江西高考)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质,将其置于电压恒定的两平行金属板间,板间电场视为匀强电场,如图所示。若两金属板间距减小,关于火焰中电子所受的电场力,下列说法正确的是()

A.电场力增大,方向向左

B.电场力增大,方向向右

C.电场力减小,方向向左

D.电场力减小,方向向右

解析:选B由题干可知,电压U不变,两金属板间距d减小,根据E=Ud可知,两板间电场强度增大,则电子所受电场力大小F=eE增大;由题图可知,两板间电场强度方向向左,因电子带负电,则电子所受电场力方向向右。B

2.如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为2a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为()

A.(0,2a),2q B.(0,2a),22q

C.(2a,0),2q D.(2a,0),22q

解析:选B根据点电荷电场强度公式E=kQr2,两等量异种点电荷在P点的电场强度大小均为E0=kqa2,方向如图所示,两等量异种点电荷在P点的合电场强度为E1=2E0=2kqa2,方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行,如图所示,Q点电荷在P点的电场强度大小为E2=kQ2a2=kQ2a2,三点电荷在P点的合电场强度为0,则E2方向如图所示,大小有E1=E2,解得Q

3.(2025年1月·八省联考陕晋宁青卷)静电悬浮技术是利用静电场对带电物体的电场力来平衡重力,从而实现材料悬浮无容器处理的一种先进技术,其原理示意图如图所示。若两平行金属极板间电势差为U,间距为d,质量为m的金属微粒悬浮于其中,重力加速度大小为g,则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为()

A.负电荷,q=mgdU B.负电荷,q=

C.正电荷,q=mgdU D.正电荷,q=

解析:选C由题图可知,两极板间电场强度方向竖直向上,金属微粒受电场力方向竖直向上,可知金属微粒带正电,由平衡条件可知Udq=mg,解得q=mgdU,故选

4.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为一电子在只受电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()

A.A点的电场强度小于B点的电场强度

B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量

C.电子在A点的电势能大于在B点的电势能

D.电子在A点的速度大于在B点的速度

解析:选D根据在同一电场中,电场线较密的地方表示场强较大可知,A点的电场强度比B点的电场强度大,A错误;根据电场线分布情况可知,Q1、Q2是同种电荷,由点电荷Q2周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多,即Q1Q2,B错误;电子做曲线运动,受到的合力方向指向曲线的凹侧,可知电子从A点运动到B点的过程中,受到的电场力F方向斜向下,电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°,电场力做负功,电势能增加,动能减少,速度减小,C错误,D正确。

5.(2024·贵州高考)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则qAqB等于(

A.13 B.

C.3 D.2

解析:选B根据题意可知两电荷为异种电荷,假设qA为正电荷,qB为负电荷,两电荷在C点的场强如图,设圆的半径为r,根据几何知识可得rAC=r,rBC=3r,tan60°=EAEB,同时有EA=kqArAC2,EB=k

6.如图所示,A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球(可视为点电荷),其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连,现把A、B、C按一定的位置摆放,可使三个小球都保持静止状态。已知B所带电荷量为-q,C所带电荷量为+4q,则以下判断正确的是()

A.A所带电荷量一定为+4q

B.轻质细杆对两球有拉力

C.A与B之间的距离一定为L

D.若将A向右平移一小段距离后释放,A一定向左运动

解析:选C设A与B之间的距离为x,A受力平衡,根据平衡条件有kqAqx2=kqA·4q(L+x)2,解得x=L,qA不一定为+4q,故A错误,C正确;对B受力分析,A、C对B的静电力的合力为F=kqAqL2-k·4q·qL2,由于不知道A所带电荷量,故无法确定A、C对B的静电力的合力是否为零,故杆对小球可能是拉力、推力或没有作用力,故B错误;A在原来的位置是平衡的,若将A向右平移一小段距离,B

7.如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M,qA=q00,qB=