《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時沖關(guān)二十四 庫侖定律 電場力的性質(zhì)(含解析)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時沖關(guān)二十四 庫侖定律 電場力的性質(zhì)(含解析)新人教版(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、庫侖定律 電場力的性質(zhì)
[A級-基礎(chǔ)練]
1.對電場強(qiáng)度公式E=k有幾種不同理解,其中正確的是( )
A.只要帶電體電荷量為Q,在距離r處激發(fā)的電場都能用此公式計(jì)算場強(qiáng)E
B.以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)E相同
C.當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r→0時,場強(qiáng)E→∞
D.當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r→∞時,場強(qiáng)E→0
解析:D [E=k的適用條件為“真空中”“點(diǎn)電荷”,不是任何帶電體激發(fā)的電場都能用此公式計(jì)算場強(qiáng)E,A選項(xiàng)錯誤,當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r→0時,帶電體已不能看成點(diǎn)電荷,場強(qiáng)E不是趨向無窮大,C選項(xiàng)錯誤,當(dāng)r→∞時,也就是距離場源電荷距離很遠(yuǎn),所以E→0,D選項(xiàng)正確;以點(diǎn)電荷Q為中
2、心、r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)大小相等,但方向不同,電場強(qiáng)度是矢量,有大小和方向,所以場強(qiáng)不同,B選項(xiàng)錯誤.]
2.(2019·重慶名校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)真空中有兩個相同的帶電金屬小球(可看成點(diǎn)電荷),帶電荷量分別為9Q、-Q,當(dāng)它們靜止于空間某兩點(diǎn)時,靜電力大小為F.現(xiàn)用絕緣手柄將兩球接觸后再放回原處,則它們間靜電力的大小為( )
A.F B.F
C.F D.F
解析:C [接觸前F=,接觸后兩金屬小球帶等量的同種電荷,各帶+4Q的電荷量,相互作用力F′=,則F′=F,C正確.]
3.(多選)某電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是( )
A.c點(diǎn)電場強(qiáng)
3、度大于b點(diǎn)電場強(qiáng)度
B.a(chǎn)點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢
C.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,它將沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)
D.若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q,將一試探電荷+q由a移至b的過程中,電勢能減小
解析:BD [電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大,Ecφb,B正確;將試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,它將沿電場線的切線方向運(yùn)動而不是沿電場線運(yùn)動,C錯誤;在原電場中,將一試探電荷+q由a移至b的過程中,電場力做正功,在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q,將一試探電荷+q由a移到b的過程中,在-Q形成的電場中電場力對試探電荷也做正功,所以在合電場中,將一試探電荷+q由a移至b的
4、過程中,電場力做正功,電勢能將減小,D正確.]
4.如圖所示,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)( )
A.k B.k
C.k D.k
解析:B [由b點(diǎn)處的合場強(qiáng)為零可得圓盤在b點(diǎn)處的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)處的場強(qiáng)大小相等、方向相反,所以圓盤在b點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為Eb=k,再根據(jù)圓盤場強(qiáng)的對稱性和電場強(qiáng)度疊加即可得出d點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為Ed=Eb+k=k,B正確.]
5、
5.如圖所示,電荷量為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn).已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零,且PR=2RQ.則( )
A.q1=2q2 B.q1=4q2
C.q1=-2q2 D.q1=-4q2
解析:B [已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零,兩電場強(qiáng)度大小相等、方向相反,所以兩電荷為同種電荷,=,得=,q1=4q2,B項(xiàng)正確,其他選項(xiàng)錯誤.]
6.一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場力作用,沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn),它運(yùn)動的v-t圖象如圖所示,則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的( )
解析:C [由v-t圖象可知負(fù)電荷在電場中做
6、加速度越來越大的加速運(yùn)動,故電場線應(yīng)由B指向A且A到B的方向場強(qiáng)變大,電場線變密,選項(xiàng)C正確.]
7.(2019·吉林長春普通高中(上)質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示,在x軸上有一個點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出),O、A、B為軸上三點(diǎn).放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.以x軸的正方向?yàn)殡妶隽Φ恼较?,則( )
A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷
B.點(diǎn)電荷Q在A、B之間
C.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為5×103 N/C
D.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大
解析:BD [由圖乙可知,正的檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)和負(fù)的檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場力的方向都沿x軸正向,說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)
7、電荷并且在A、B之間,A錯誤,B正確;F-q圖象的斜率表示電場強(qiáng)度,得出A點(diǎn)的場強(qiáng)大小為2×103 N/C,C錯誤;B點(diǎn)的場強(qiáng)大小為5×102 N/C,故D正確.]
[B級-能力練]
8.(2019·山東濰坊期末)如圖所示,等量異種點(diǎn)電荷A、B固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的兩點(diǎn),ACBD構(gòu)成一個正方形,一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上自C點(diǎn)無初速度釋放,由C運(yùn)動到D的過程中,下列說法正確的是( )
A.小球的速度先減小后增大
B.小球的速度先增大后減小
C.桿對小球的作用力先減小后增大
D.桿對小球的作用力先增大后減
8、小
解析:D [CD連線上電場強(qiáng)度的方向垂直于CD水平向右,從C到D電場強(qiáng)度先增大后減小,小球從C點(diǎn)由靜止開始釋放,重力做正功,電場力不做功,動能增大,速度增大,A、B錯誤;桿對小球的作用力與電場力平衡,桿對小球的作用力水平向右,先增大后減小,C錯誤,D正確.]
9.已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同.如圖所示,半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在過球心O的直線上有A、B兩個點(diǎn),O和B、B和A間的距離均為R.現(xiàn)以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔,若靜電力常量為k,球的體積公式為V=πr3,則A點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷q受到的電場力的大小為(
9、 )
A. B.
C. D.
解析:B [實(shí)心大球?qū)的庫侖力F1=,實(shí)心小球的電荷Q′=Q×=,實(shí)心小球?qū)的庫侖力F2==,檢驗(yàn)電荷q所受的電場力F=F1-F2=,選項(xiàng)B正確.]
10.(2018·全國卷Ⅰ)如圖,三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線.設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k,則( )
A.a(chǎn)、b的電荷同號,k=
B.a(chǎn)、b的電荷異號,k=
C.a(chǎn)、b的電荷同號,k=
D.a(chǎn)、b的電荷異號,k=
解析:D [在c點(diǎn)建立坐標(biāo)系如圖所示,因c
10、所受庫侖力的合力平行于ab,則要求Fac與Fbc一為引力,另一為斥力,故a、b為異種電荷,且在y方向的合力為0,即:
Fac·cos 53°=Fbccos 37°
Fac=
Fbc=
解得:=·=.故D對,A、B、C錯.]
11.(多選)帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中a點(diǎn)以初速度v0,進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動到b點(diǎn),如圖所示,則從a到b過程中,下列說法正確的是( )
A.粒子帶正電荷
B.粒子先加速后減速
C.粒子加速度一直增大
D.粒子的機(jī)械能先減小后增大
解析:AD [做曲線運(yùn)動的物體所受合外力指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),故粒子受到的電場力沿電場線切線方向
11、,因此粒子帶正電,選項(xiàng)A正確;由題圖知粒子受電場力向右,所以先向左做減速運(yùn)動,后向右做加速運(yùn)動,故選項(xiàng)B錯誤;根據(jù)電場線的疏密知道場強(qiáng)先減小后增大,故加速度先減小后增大,故選項(xiàng)C錯誤;據(jù)軌跡彎曲程度,知電場力的方向沿電場線切線方向向右,從a點(diǎn)到b點(diǎn),電場力先做負(fù)功,再做正功,根據(jù)功能關(guān)系可知粒子的機(jī)械能先減小后增大,故選項(xiàng)D正確.]
12.如圖所示,邊長為a的正三角形ABC的三個頂點(diǎn)分別固定三個點(diǎn)電荷+q、+q、-q,則該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)為( )
A.,方向由C指向O
B.,方向由O指向C
C.,方向由C指向O
D.,方向由O指向C
解析:B [每個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場
12、強(qiáng)大小都是E==,畫出矢量疊加的示意圖,如圖所示,由圖可得O點(diǎn)處的合場強(qiáng)為EO=2E=,方向由O指向C,B項(xiàng)正確.]
13.(多選)用細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m帶正電的小球B,另一個也帶正電的小球A固定在絕緣豎直墻上,A、B兩球離地面的高度均為h,小球B在重力、拉力和庫侖力的作用下靜止不動,如圖所示.現(xiàn)將細(xì)繩剪斷后( )
A.小球B在細(xì)繩剪斷瞬間開始做平拋運(yùn)動
B.小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度大于g
C.小球B落地的時間小于
D.小球B落地的速度大于
解析:BCD [剪斷細(xì)繩的瞬間,小球B受重力和水平向右的庫侖斥力,不做平拋運(yùn)動,A錯誤;在剪斷細(xì)繩的瞬間,小球B的加速度a=>g,B
13、正確;B下落過程中,A對B的庫侖斥力斜向右下方,在豎直方向的加速度a豎直>g,由h=at2可得t<,C正確;B下落過程中,重力和庫侖力均做正功,mgh+W庫=mv2,所以v>,D正確.]
14.(2019·吉林長春外國語學(xué)校檢測)(多選)如圖所示,帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB,OA=OB,都用長為L的絲線懸掛在O點(diǎn).靜止時A、B相距為d.為使平衡時AB間距離減為,可采用以下哪些方法( )
A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍
B.將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍
C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半
D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半,同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍
解析:BD [如圖所示,B受重力、繩子的拉力及庫侖力;將拉力及庫侖力合成,其合力應(yīng)與重力大小相等、方向相反;由幾何關(guān)系可知,=,而庫侖力F=;即==k,即mBgd3=kQAQBL.要使d變?yōu)?,可以使B球質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立,故A錯誤,B正確;或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半,同時小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍,也可保證等式成立,故C錯誤,D正確.]
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