2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題7.1 庫侖定律千題精練.doc
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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(gè)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(shí)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。 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(gè)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(shí)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)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湖南長沙模擬)下列說法正確的是( ) A.庫侖定律F=k中k的數(shù)值是庫侖用油滴實(shí)驗(yàn)測得的 B.元電荷e的數(shù)值是由密立根用扭秤實(shí)驗(yàn)測得的 C.感應(yīng)起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 D.電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷 【參考答案】D 4.兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?,則兩球間庫侖力的大小為( ) A. B. C. D. 【參考答案】D 【名師解析】兩球相距r時(shí),根據(jù)庫侖定律F=k,兩球接觸后,帶電荷量均為2Q,則F′=k,由以上兩式可解得F′=,選項(xiàng)D正確。 5.(2017揚(yáng)州一模)如圖2所示,一質(zhì)量為m的帶電小球A用長度為l的絕緣絲質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn),在O點(diǎn)的正下方l處的絕緣支架上固定一個(gè)與A帶同種電荷的小球B,兩個(gè)帶電小球都可視為點(diǎn)電荷。已知小球A靜止時(shí)絲線OA與豎直方向的夾角為60,設(shè)絲線中拉力為T,小球所受庫侖力為F,下列關(guān)系式正確的是( ) 圖2 A.T=mg B.T=mg C.F=mg D.F=mg 【參考答案】D 6.如圖3所示,在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B,A帶電+Q,B帶電-9Q?,F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C,恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài),則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為( ) 圖3 A.正,B的右邊0.4 m處 B.正,B的左邊0.2 m處 C.負(fù),A的左邊0.2 m處 D.負(fù),A的右邊0.2 m處 【參考答案】C 【名師解析】要使三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài),必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則,所以點(diǎn)電荷C應(yīng)在A左側(cè),帶負(fù)電。設(shè)在A左側(cè)距Ax處,由于處于平衡狀態(tài),所以k=,解得x=0.2 m,選項(xiàng)C正確。 7.(2017湖北荊州模擬)三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電荷量為q,球2的帶電荷量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?,F(xiàn)使球3先與球2接觸,再與球1接觸,然后將球3移至遠(yuǎn)處,此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變,由此可知( ) A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=6 【參考答案】D 【名師解析】設(shè)球1、2距離為r,則F=k,球3與球2接觸后,它們的電荷量均為,再將球3與球1接觸后,它們的電荷量均為,最后F=k,由以上兩式得n=6,選項(xiàng)D正確。 8.(2017牡丹江重點(diǎn)高中一聯(lián))兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處,如圖2所示。A處電荷帶正電荷量Q1,B處電荷帶負(fù)電荷量Q2,且|Q2|=4Q1,另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3,放在AB直線上,欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則( ) 圖2 A.Q3為負(fù)電荷,且放于A左方 B.Q3為負(fù)電荷,且放于B右方 C.Q3為正電荷,且放于A、B之間 D.Q3為正電荷,且放于B右方 【參考答案】A 9.(多選)用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的小球B,另一帶正電小球A固定在絕緣豎直墻上,A、B兩球與地面的高度均為h,小球B在重力、拉力和庫侖力的作用下靜止不動(dòng),如圖5所示?,F(xiàn)將細(xì)繩剪斷后( ) 圖5 A.小球B在細(xì)繩剪斷瞬間開始做平拋運(yùn)動(dòng) 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(shí)間小于 D.小球B落地的速度大于 【參考答案】BCD 10. (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?,F(xiàn)用一個(gè)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(shí)A、B球間的靜電力大小為 A.2F B.F C. D. 【參考答案】D 【名師解析】設(shè)帶等量異號電荷的金屬小球A和B帶電荷量為q,它們之間的距離為r,由庫侖定律,F(xiàn)=k;用一個(gè)不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸,二者均分,則A、C帶電荷量均為q/2。然后移開C,此時(shí)A、B球間的靜電力大小為F’= k= k=F/2,選項(xiàng)D正確。 11. (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(gè)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(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中兩點(diǎn)電荷都未到達(dá)N點(diǎn),若剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)的加速度較大,即aB>aA,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于兩個(gè)點(diǎn)電荷的初動(dòng)能相同,根據(jù)動(dòng)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(cuò)誤;由于A、B克服電場力做功相同,而B所受庫侖力較大,所以B運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤。 12.三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(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(shí)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(shí)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 13.(2016福建臺(tái)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(gè)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(gè)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)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是 ( ) A.圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng) 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(dòng) 【參考答案】 CD 【名師解析】 圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)且未離開細(xì)桿時(shí)庫侖力沿x軸正方向,與細(xì)桿對圓環(huán)的支持力平衡,加速度為零,則A錯(cuò)誤;因?yàn)閳A環(huán)到O點(diǎn)前,庫侖力沿y軸負(fù)方向的分量大小始終不為0,故一直加速,速度增加,B錯(cuò)誤;設(shè)P、O兩點(diǎn)間電勢差為U,由動(dòng)能定理有qU=mv2,由牛頓第二定律有=,聯(lián)立有=,即圓環(huán)是否做圓周運(yùn)動(dòng)與q無關(guān),C正確;若從P點(diǎn)上方釋放,則U變大,不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),D正確。 二,計(jì)算題 1.如圖所示,空中有三個(gè)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(dòng),OC之間的距離為,不計(jì)重力,靜電力常量為k.求: (1)電荷C做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力; (2)電荷C運(yùn)動(dòng)的角速度. 【名師解析】 (1) 以C為研究對象,受力情況如圖,A、B對它的作用力為F1、F2, 根據(jù)幾何關(guān)系,AC之間的距離 r= =L 根據(jù)庫侖定律 F1=F2=k=, F1、F2的合力F即為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力, 由圖可知,F(xiàn)=F1=2k, 向心力方向指向圓心O. 【參考答案】 (1)2k,向心力方向指向圓心O (2) 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(dòng)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(shí)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 (2)當(dāng)液珠速度最大時(shí)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(dòng)能定理有qUCB-mg(rB-H)=0 解得rB=2H- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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