2020版高考物理大二轮复习专题强化训练10电场和磁场的基本性质9页

高考物理
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专题强化训练(十)
一、选择题
1．(2019·东北师大附中教学抽样检测)如右图所示，光滑绝缘水平面上两个相同的带
电小圆环 A、B，电荷量均为 q，质量均为 m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结
点 O.在 O处施加一水平恒力 F使 A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为 l的等边三
角形，则(　　)
A．小环 A的加速度大小为
3kq2
ml2
B．小环 A的加速度大小为
3kq2
3ml2
C．恒力 F的大小为
3kq2
3l2
D．恒力 F的大小为
3kq2
l2
[解析]　设轻绳的拉力为 T，则对 A：T＋Tcos60°＝k
q2
l2
；Tcos30°＝maA，联立解得：
aA＝
3kq2
3ml2
，选项 B正确，A错误；恒力 F的大小为 F＝2ma＝
2kq2
3l2
，选项 C、D错误．
[答案]　B
2．(多选)(2019·武汉二中月考)如右图所示，a、b、c、d四个质量均为 m的带电小球
恰好构成“三星拱月”之形，其中 a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的
同一圆周上绕 O点做半径为 R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球 d位
于 O点正上方 h处，且在外力 F作用下恰处于静止状态，已知 a、b、c三小球的电荷量均为
q，d球的电荷量为 6q，h＝ 2R.重力加速度为 g，静电力常量为 k.则(　　)

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A．小球 a一定带正电
B．小球 b的周期为
2πR
q

3mR
k
C．小球 c的加速度大小为
3kq2
3mR2
D．外力 F竖直向上，大小等于 mg＋
2 6kq2
R2
[解析]　a、b、c三小球所带电荷量相同，要使它们做匀速圆周运动，则 d球与 a、b、
c三小球一定带异种电荷，由于 d球的电性未知，所以 a球不一定带正电，故 A错误．设 ad
连线与水平方向的夹角为α，则 cosα＝
R
h2＋R2
＝
3
3
，sinα＝
h
h2＋R2
＝
6
3
；对 b球，
根据牛顿第二定律和向心力公式得 k
6q·q
h2＋R2
cosα－2k
q2
(2Rcos30°)2
·cos30°＝m
4π2
T2
R＝ma，
解得 T＝
2πR
q

3mR
k
，a＝
3kq2
3mR2
，则小球 c 的加速度大小为
3kq2
3mR2
，故 B、C 正确．对 d
球，由平衡条件得 F＝3k
6q·q
h2＋R2
sinα＋mg＝mg＋
2 6kq2
R2
，故 D正确．
[答案]　BCD
3．(多选)(2019·全国卷Ⅱ)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M 点由静止
开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则(　　)
A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B．在 M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C．粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能
D．粒子在 N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
[解析]　在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自 M点由
静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项 A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，
若运动到 N点的动能为零，则带电粒子在 N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，
带电粒子的动能和电势能之和保持不变，若粒子运动到 N点时动能不为零，则粒子在 N点的
电势能小于在 M点的电势能，即粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能，选项 C正确；
粒子所受电场力与电场线共线与运动轨迹无关，D错误．

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[答案]　AC
4．(多选)(2019·全国卷Ⅲ)如图，电荷量分别为 q 和－q(q>0)的点电荷固定在正方体
的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则(　　)
A．a点和 b点的电势相等
B．a点和 b点的电场强度大小相等
C．a点和 b点的电场强度方向相同
D．将负电荷从 a点移到 b点，电势能增加
[解析]　a、b 两点到两点电荷连线的距离相等，且关于两点电荷连线中点对称，可知
a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，选项 B、C均正确．
[答案]　BC
5．(2019·山东省济南市期末测试)两个点电荷位于 x 轴上，在它们形成的电场中，若
取无限远处的电势为零，则在 x轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示，当 x→0时，电势
φ→∞，当 x→∞时，电势φ→0.电势为零的点的横坐标为 x1，电势为最小值－φ0的点的
横坐标为 x2，根据图线提供的信息，下列判断正确的是(　　)
A．这两个点电荷一定是同种电荷
B．这两个点电荷一定是等量的异种电荷
C．在 x1处的电场强度为零
D．在...