年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)千題精練 第七章 靜電場 專題. 庫侖定律

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1、 專題7.1 庫侖定律 一．選擇題 1.（2018浙江十校聯(lián)盟）如圖所示，a、b、c為真空中三個帶電小球，b球帶電量為+Q，用絕緣支架固定，ac兩小球用絕緣細(xì)線懸掛，處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高，且a、b和b、c間距離相等。懸掛a小球的細(xì)線向左傾斜，懸掛c小球的細(xì)線豎直 A．a(chǎn)、b、c三小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、c兩小球帶異種電荷 C．a(chǎn)小球帶電量為-4Q D．c小球帶電量為+4Q 【參考答案】.C 【命題意圖】本題考查庫侖定律、平衡條件及其相關(guān)的物理知識，意在考查綜合運(yùn)用相關(guān)知識分析解決問題的能力和分析論證能力。 解得Qa=4Q，根據(jù)題述，b小球帶+Q，則a小球帶電

2、荷量為-4Q，選項(xiàng)C正確；不能計(jì)算出小球c的電荷量，選項(xiàng)D錯誤。 2. （2018浙江名校協(xié)作體）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，另一個帶電量也為Q的帶電小球B固定于O點(diǎn)的正下方，已知繩長OA為2l，O到B點(diǎn)的距離為l，平衡時AB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 B．A、B間庫侖力大小為 C. 細(xì)線拉力大小為 D．細(xì)線拉力大小為 【參考答案】D 【命題意圖】本題考查庫侖定律、受力分析、物體平衡條件及其相關(guān)的物理知識，意在考查綜合運(yùn)用相關(guān)知識的能力。 【審題破題】由圖中幾何關(guān)

3、系可知兩小球連線AB在水平方向，畫出小球A受力分析圖后，可由力矢量圖與幾何三角形圖相似得出方程解答。 3.（2017北京海淀期末）真空中兩相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B (均可看做點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的直徑，兩球間靜電力大小為 F。現(xiàn)用一個不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸，然后移開C，此時A、B球間的靜電力大小為 A．2F B．F C． D． 【參考答案】D 4.（2017云南昆明適應(yīng)性檢測）如圖所示，正點(diǎn)電荷Q固定于N點(diǎn)，另有A、B兩個質(zhì)量相等，電荷量分別為（）的點(diǎn)電荷，從M點(diǎn)以相同的速度分別向N點(diǎn)運(yùn)動，運(yùn)

4、動過程中兩點(diǎn)電荷都未到達(dá)N點(diǎn)，若剛開始運(yùn)動時A、B的加速度分別為，A、B距離N點(diǎn)最近的距離分別為，從M點(diǎn)出發(fā)到距離N點(diǎn)最近的過程中，A、B克服電場力做功分別為，僅考慮Q對A、B的電場力作用，則 A． B． C． D． 【參考答案】C 【名師解析】 根據(jù)庫侖定律，電荷量較大的B點(diǎn)電荷所受庫侖力較大，剛開始運(yùn)動時的加速度較大，即aB>aA，選項(xiàng)A錯誤；由于兩個點(diǎn)電荷的初動能相同，根據(jù)動能定理，從M點(diǎn)出發(fā)到距離N點(diǎn)最近的過程中，A、B克服電場力做功相同，即WB=WA，選項(xiàng)D錯誤；由于A、B克服電場力做功相同，而B所受庫

5、侖力較大，所以B運(yùn)動的距離一定較小，B距離N點(diǎn)最近的距離一定較大，即，選項(xiàng)C正確B錯誤。 5．(2016·山西省大同一中、同煤一中高三聯(lián)合考試)如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電質(zhì)點(diǎn)，A和C圍繞B做勻速圓周運(yùn)動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2。不計(jì)三質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力，則A和C的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)之比應(yīng)是(　　) A．()2 B．()3 C．()2 D．()3 【參考答案】B　 6．(2016·廣州畢業(yè)班質(zhì)檢)如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指

6、向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將A球向豎直桿方向緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后一種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，下列說法正確的是(　　) A．A、B兩小球間的庫侖力變大 B．A、B兩小球間的庫侖力變小 C．A球?qū)O桿的壓力變大 D．A球?qū)O桿的壓力變小 【參考答案】B　 【名師解析】A、B間的連線與豎直方向的夾角減小，對B研究，庫侖力在豎直方向的分力與重力等大反向，因此A、B兩小球間的庫侖力減??；由整體法可知，A對桿的壓力等于A、B的重力之和，A、C、D錯誤，B正確。 7．三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各

7、球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑．球2所帶電荷量的大小是球1所帶電荷量大小的n倍，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、2之間的引力大小為F.現(xiàn)使球3與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時球1、2之間表現(xiàn)為斥力，大小仍為F.由此可知(　　) A．n＝3 B．n＝6 C．n＝7 D．n＝10 【參考答案】D　 8．(2016·浙江聯(lián)考)如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面內(nèi)部O點(diǎn)(與斜面無任何連接)固定有一正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))可以分別靜止在M、N點(diǎn)和MN的中點(diǎn)P上，OM＝ON

8、，OM∥AB，則下列判斷正確的是(　　) A．小物體分別在三處靜止時所受力的個數(shù)一定都是4個 B．小物體靜止在P點(diǎn)時受到的支持力最大，靜止在M、N點(diǎn)時受到的支持力相等 C．小物體靜止在P點(diǎn)時受到的摩擦力最大 D．當(dāng)小物體靜止在N點(diǎn)時，地面給斜面的摩擦力為零 【參考答案】B　 【名師解析】從小物體所受重力、支持力和庫侖力的方向關(guān)系看，小物體在M點(diǎn)時可能受三個力作用，故A錯；小物體靜止時受到的支持力大小等于重力和庫侖力在垂直斜面方向的分力之和的大小，由于P點(diǎn)離O點(diǎn)最近，且此時庫侖力垂直于斜面，故小物體靜止在P點(diǎn)時受到的支持力最大，由M、N點(diǎn)相對P點(diǎn)的對稱關(guān)系可確定庫侖力垂直斜面的分

9、力相同，故小物體靜止在M、N點(diǎn)時受到的支持力相等，B正確；在P點(diǎn)時，小物體所受靜摩擦力大小等于重力沿斜面方向的分力大小，而在N點(diǎn)時靜摩擦力大小等于重力和庫侖力沿斜面方向的分力大小之和，故C錯；小物體靜止在N點(diǎn)時，對斜面和小物體整體受力分析可知，由于受到沿左下方的庫侖力，由平衡條件知地面給斜面的摩擦力方向向右．故D錯． 9．(多選)放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個帶正電小球A、B，A位于筒底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止，如圖所示．若A的電荷量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說法正確的是(　　) A．A對筒底的壓力不變 B．B對筒壁的壓力變大 C

10、．A、B間的庫侖力變小 D．A、B間的電勢能減小 【參考答案】AB　 10．(多選)如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且共處于同一豎直平面內(nèi)，若用如圖所示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于如圖所示位置，如果將小球B稍向左推過一些，兩球重新平衡時的受力情況與原來相比(　　) A．推力F將增大 B．墻面對小球A的彈力減小 C．地面對小球B的彈力減小 D．兩小球之間的距離增大 【參考答案】BD　 【名師解析】A、B球受力如圖所示． 對A：FAcosθ＝GA① FAsinθ＝FNA② 對B：FBc

11、osθ＋GB＝FNB③ FBsinθ＝F④ 當(dāng)B向左推過一些后，θ角變小，由①式知，F(xiàn)A變小，則由②式知，F(xiàn)NA變小，F(xiàn)A與FB為作用力與反作用力，所以FB＝FA，由③式知，F(xiàn)NB＝GB＋GA，F(xiàn)NB不變，由④式知，F(xiàn)變?。捎贔A、FB變小，所以兩球間距離變大．選項(xiàng)BD正確。 11. （2015·浙江）如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點(diǎn)，A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為和。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg（重力加速度取g=10m/s2；

12、靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2，AB球可視為點(diǎn)電荷）則（ ） A．支架對地面的壓力大小為2.0N B．兩線上的拉力大小F1= F2=1.9N C．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小為F1=1.225N, F2=1.0N D．將B移到無窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1= F2=0.866N 【參考答案】　BC 　　 12.(2016·遼寧五校協(xié)作體期中)如圖所示，在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點(diǎn)電荷Q1、Q、Q2，Q恰好靜止不動，Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運(yùn)動，在運(yùn)動過程中三個點(diǎn)電荷始終共線。已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2，不計(jì)點(diǎn)

13、電荷間的萬有引力，下列說法正確的是(　　) A.Q1、Q2的電荷量之比為 B.Q1、Q2的電荷量之比為 C.Q1、Q2的質(zhì)量之比為 D.Q1、Q2的質(zhì)量之比為 【參考答案】C 【名師解析】由于Q處于靜止，則有＝，所以＝，選項(xiàng)A、B錯誤；對Q1有－＝m1ω2r1，對Q2有－＝m2ω2r2，將＝代入，得m1r1＝m2r2，解得＝，選項(xiàng)C正確。 13.(2016·福建臺州質(zhì)量評估)如圖所示，豎直平面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系中，x軸上固定一個點(diǎn)電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿(細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處)，將一個重力不計(jì)的帶電圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在桿上，從P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開細(xì)

14、桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是(　　) A.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動到O的過程中，加速度一直增大 B.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動到O的過程中，速度先增大后減小 C.若只增大圓環(huán)所帶的電荷量，圓環(huán)離開細(xì)桿后仍能繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動 D.若將圓環(huán)從桿上P點(diǎn)上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)離開細(xì)桿后不能繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動 【參考答案】CD 二、計(jì)算題 1.如圖所示，空中有三個點(diǎn)電荷A、B、C.A和B所帶電荷量為＋Q，C所帶電荷量為－Q，AB連線水平長度為L，C圍繞A、B連線中心O在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，OC之間的距離為，不計(jì)重力，靜電力常量為k.求：

15、(1)電荷C做圓周運(yùn)動的向心力； (2)電荷C運(yùn)動的角速度． 【參考答案】(1)2k，向心力方向指向圓心O (2) 【名師解析】　 F1、F2的合力F即為圓周運(yùn)動的向心力， 由圖可知，F(xiàn)＝F1＝2k， 向心力方向指向圓心O. (2)根據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律和牛頓第二定律 F＝2k＝mω2， 得ω＝ . 2.(2016·河北衡水中學(xué)調(diào)研)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開始運(yùn)動的瞬間加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。 (1)求液珠的比荷； (2)求液珠速度最大時離A點(diǎn)的距離h； (3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場中，某點(diǎn)的電勢可表示成φ＝，其中r為該點(diǎn)到Q的距離(選無限遠(yuǎn)的電勢為零)。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB。 【參考答案】(1)　(2)H　(3)2H 【名師解析】(1)設(shè)液珠的電荷量為q，質(zhì)量為m，有 k－mg＝mg 解得液珠的比荷為＝ (2)當(dāng)液珠速度最大時有k＝mg 解得h＝H (3)設(shè)CB間的電勢差為UCB，有UCB＝φC－φB＝－ 根據(jù)動能定理有qUCB－mg(rB－H)＝0 解得rB＝2H 12