电场力的性质
[基础巩固题组](20分钟,50分)
1.(2019·广东深圳模拟)关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( )
A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,点电荷受到的电场力大,则该处场强小
B.在电场中某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零
C.电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力也为零
D.一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同
解析:选C.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,根据场强的定义式E=得知,电荷受到的电场力大,则场强大,故选项A错误;在电场中某点没有试探电荷时,电场力为零,但电场强度不一定为零,电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,故选项B错误;电场中某点场强E为零,由电场力公式F=qE可知,试探电荷在该点受到的电场力也一定为零,故选项C正确;一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力大小相等,但方向不同,所以电场力不同,故选项D错误.
2.(多选)如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数可能为( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:选AC.以A为研究对象,根据其受力平衡可得,如果没有受到摩擦力,则A对斜面一定无弹力,其只受重力和库仑引力作用而平衡,选项A正确;如果A受摩擦力作用,则其一定受弹力,所以此时A受4个力作用而平衡,选项C正确.
3.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )
解析:选C.由v-t图象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A到B的方向场强变大,电场线变密,选项C正确.
4.已知均匀带电球体在球的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.如图所示,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为V=πr3,则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.实心大球对q的库仑力F1=,实心小球的电荷Q′=Q×=,实心小球对q的库仑力F2==,检验电荷q所受的电场力F=F1-F2=,选项B正确.
5.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
A.k B.k
C.k D.k
解析:选B.由于在a点放置一点电荷q后,b点电场强度为零,说明点电荷q在b点产生的电场强度与圆盘上Q在b点产生的电场强度大小相等,即EQ=Eq=k,根据对称性可知Q在d点产生的场强大小EQ′=EQ=k,则Ed=EQ′+Eq′=k+k=k,B正确.