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1、第20講 電場力的性質解密考綱主要考查庫侖定律、電場強度的理解和電場疊加的計算、電場線的理解和應用1(2019上海嘉定區(qū)高三教學質量調研)真空中放置著兩個相隔一定距離的靜止點電荷，則關于兩點電荷間的相互作用力說法正確的是()A間距不變時，兩點電荷的電荷量越大，相互作用力越大B電荷量不變時，兩點電荷的間距越大，相互作用力越大C間距趨近零時，相互作用力趨近無窮大D電荷量都加倍時，相互作用力也加倍A解析 根據庫侖定律F可知，兩點電荷的電荷量越大，它們的乘積越大，相互作用力越大，故選項A正確；根據庫侖定律F可知，兩點電荷的間距越大，相互作用力越小，故選項B錯誤；庫侖定律的適用條件為“真空中的點電荷”，
2、當間距趨近于零時，電荷不能看成點電荷，公式不適用，故選項C錯誤；根據庫侖定律F可知，電荷量都加倍時，相互作用力變?yōu)樵瓉淼?倍，故選項D錯誤2下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣坐標原點O處電場強度最大的是()B解析 將圓環(huán)分割成微元，根據對稱性和矢量疊加，選項D中O點的場強為零，選項C等效為第二象限內電荷在O點產生的電場，大小與選項A的相等，選項B正、負電荷在O點產生的場強大小相等，方向互相垂直，合場強是其中一個的倍，也是選項A、C場強的倍，因此選項B正確3(2019杭州高考命題預測卷)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
3、絕緣支架固定，a、c兩小球用絕緣細線懸掛，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小球的細線向左傾斜，懸掛c小球的細線豎直，則()Aa、b、c三小球帶同種電荷Ba、c兩小球帶異種電荷Ca小球帶電量為4QDc小球帶電量為4QC解析 b球帶正電，若a球帶正電，則c球不帶電，不符合題意；若a球帶負電，則c球帶負電，符合題意，選項A、B、D錯誤；對c球由平衡可知kk解得Qa4Q，即a球帶電量為4Q，選項C正確4(2019衡陽聯(lián)考)如圖所示，一均勻帶電荷量為Q的細棒，在過中點c垂直于細棒的直線上有a、b、d三點，且abbccdL，在a點處有一電荷量為的固定點電荷q.已知b點處的場
4、強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()Ak BkCk DkA解析 電荷量為的點電荷q在b處產生電場強度為E，方向向右又b點處的合場強為零，根據電場的疊加原理可知細棒與q在b處產生的電場強度大小相等，方向相反，則知細棒在b處產生的電場強度大小為E，方向向左根據對稱性可知細棒在d處產生的電場強度大小為，方向向右；而電荷量為的點電荷q在d處產生的電場強度為E，方向向右；所d點處場強的大小為EdEE，方向向右5(2019西安八校高三聯(lián)考)如圖所示，水平光滑的絕緣細管中，兩相同的帶電金屬小球相向運動，當相距L時，加速度大小均為a，速度大小均為v，相互作用力大小為F，已知A球帶電荷量為q，B球
5、帶電荷量為3q，兩球相碰后分開，則下列有關說法正確的是()A兩球相碰位置為L的中點B當兩球相碰后再次相距L時，兩球間相互作用力大小為FC當兩球相碰后再次相距L時，兩球加速度大小均為aD當兩球相碰后再次相距L時，兩球速度大小均為vA解析 碰撞前間距為L時，兩球間的庫侖力相等，金屬球質量相同，所以加速度也相等，根據運動情況兩個球應該同時運動到中點相碰，故選項A正確；碰前相距為L時受到的庫侖力為F，碰撞時電荷量先中和后均分，所以帶電荷量都為q，此時的庫侖力為F，則加速度a，故選項B、C錯誤；碰前庫侖力做正功，碰后庫侖力也做正功，所以再次相距為L時，兩球速度都大于v，故選項D錯誤6(2019牡丹江聯(lián)考
6、)兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖所示A處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負電荷量Q2，且Q24Q1，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()AQ3為負電荷，且放于A左方BQ3為負電荷，且放于B右方CQ3為正電荷，且放于A、B之間DQ3為正電荷，且放于B右方A解析 因為每個電荷都受到其余兩個電荷的庫侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間，根據庫侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應放在離Q2較遠而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應放在Q1的左側，要使Q1和Q2也
7、處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負電，故選項A正確7(2019柳州鐵一中學期中)如圖所示，A、B、C三個小球(可視為質點)的質量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應)，不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為E，下列說法正確的是()A靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mgqEB靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mgqEC剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qED剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qEA解析 靜止時，對B、C兩球進行受力分析，則有T
8、2mg3mgqE5mgqE，選項A正確，B錯誤；B球帶負電，相當于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個豎直向下的電場力qE，qE對A、B球整體產生一個豎直向下的加速度，此時A、B球的加速度為aAgg，C球以加速度g保持自由下落，以A球為研究對象可得A、B球間細線的拉力為T，由牛頓第二定律，則有TmgmaA，解得TqE，選項C、D錯誤8(2019北京石景山區(qū)高三一模)如圖所示，直徑為L的光滑絕緣半圓環(huán)固定在豎直面內，電荷量為q1、q2的兩個正點電荷分別置于半圓環(huán)的兩個端點A、B處，半圓環(huán)上穿著一帶正電的小球(可視為點電荷)，小球靜止時位于P點，PA與AB間的夾角為.若不計小球的重力，下列關系式中正確的
9、是()Atan3 Btan2Ctan3 Dtan2A解析 對小球進行受力分析如圖所示根據庫侖定律有F1k，r1Lcos ，F(xiàn)2k，r2Lsin ，根據平衡條件有F1sin F2cos ，聯(lián)立解得tan3，故選項B、C、D錯誤，A正確9(2019甘肅二診)如圖所示，等量異種電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB連線的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點，ACBD構成一個正方形一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速釋放，則小球由C運動到D的過程中，下列說法正確的是 ()A桿對小球的作用力先增大后減小 B桿對小球的作用力先減小后增大C小球的速度先增大后減小D小球的速度
10、先減小后增大A解析 從C到D，電場強度先增大后減小，則電場力先增大后減小，則桿對小球的作用力先增大后減小，故選項A正確，B錯誤因直桿處于AB連線的中垂線上，所以此線上的所有點的電場方向都是水平向右的，對帶電小球進行受力分析，受豎直向下的重力，水平向左的電場力和水平向右的彈力，水平方向上受力平衡，豎直方向上的合力大小等于重力，重力大小不變，加速度大小始終等于重力加速度，所以帶電小球一直做勻加速直線運動，故選項C、D錯誤10(2018全國卷)如圖所示，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線設小球a、b
11、所帶電荷量的比值的絕對值為k，則()Aa、b的電荷同號，kBa、b的電荷異號，kCa、b的電荷同號，kDa、b的電荷異號，kD解析 對小球c所受庫侖力分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，若a對c的庫侖力為排斥力，a、c的電荷同號，則b對c的庫侖力為吸引力，b、c電荷為異號，a、b的電荷為異號；若a對c的庫侖力為吸引力，a、c的電荷異號，則b對c的庫侖力為排斥力，b、c電荷為同號，a、b的電荷為異號，所以a、b的電荷為異號設a、c與b、c的夾角為，利用平行四邊形定則、幾何關系及庫侖定律可得，F(xiàn)ack，F(xiàn)bck，tan ，tan ，a、b電荷量的比值k，聯(lián)立解得k，選項D正確11(2019天
12、津河西區(qū)高三三模)如圖所示，以O點為圓心的圓周上有六個六等分點a、b、c、d、e、f，等量正、負點電荷分別放置在a、d兩點時，在圓心O產生的電場強度大小為E.現(xiàn)僅將放于a點的正點電荷改放于其他等分點上，使O點的電場強度改變，則下列判斷正確的是()A移至c點時，O點的電場強度大小仍為E，沿Oe方向B移至e點時，O點的電場強度大小為，沿Oc方向C移至b點時，O點的電場強度大小為E，沿Oc方向D移至f點時，O點的電場強度大小為E，沿Oe方向B解析 由題意可知，在圓心O產生的電場強度大小為E，則正、負點電荷在O點的電場強度大小均為，方向水平向右當正電荷移至c點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120
13、，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oe方向，故選項A錯誤當正電荷移至e點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oc方向，故選項B正確當正電荷移至b點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為60，大小不變，則O點的合電場強度大小為2cos 30E，方向沿Od與Oc角平分線向上，故選項C錯誤當正電荷移至f點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為60，大小不變，則O點的合電場強度大小為2cos 30E，方向沿Od與Oc角平分線向下，故選項D錯誤12(2019全國名校大聯(lián)考)如圖所示，a、b是某點電荷電場中電勢相等的兩點，帶電量為q的點電荷在a點受到
14、的電場力大小為F，方向與ab的夾角為30，a、b間的距離為d，靜電力常量為k，則場源電荷的電性及帶電量為()A負電 B負電C正電 D正電B解析 a、b是某點電荷電場中電勢相等的兩點，由點電荷的電勢分布知道點電荷應該在ab的中垂線上，正檢驗電荷受力方向正好沿電場線，場源電荷所在位置如圖所示結合正電荷的受力以及電場線的分布可以知道Q點的電荷帶負電，利用幾何關系求得F，r，解得Q，故選項B正確13如圖所示，光滑絕緣細桿與水平面成角并固定，桿上套有一帶正電小球，質量為m、電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場，所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止()A垂直于桿斜向上，場強大小為B豎直向上，場強大小為C垂直于桿斜向上，場強大小為D水平向右，場強大小為B解析 若所加電場的場強垂直于桿斜向上，對小球受力分析可知，其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場力和垂直于桿方向的支持力，在這三個力的作用下，小球沿桿方向上不可能平衡，選項A、C錯誤；若所加電場的場強豎直向上，對小球受力分析可知，當E時，電場力與重力等大反向，小球可在桿上保持靜止，選項B正確；若所加電場的場強水平向右，對小球受力分析可知，其共受到三個力的作用，假設小球此時能夠靜止，則根據平衡條件可得Eqmgtan ，所以E，選項D錯誤8
2020年物理高考大一輪復習 第7章 靜電場 第20講 電場力的性質練習（含解析）
