高考物理总复习 第七章 静电场 第1课时 库仑定律 电场力的性质课时训练 教科版.doc

第1课时库仑定律电场力的性质1.(2018北京西城质检)如图所示,两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上.两个小球的半径rl.k表示静电力常量,则轻绳的张力大小为(b) a.0b.c.2d.解析:两小球间库仑力大小f=,对于任意一个小球,则绳的张力t=f,选项b正确.2.(2018山东潍坊模拟)如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a,b两点电场强度和电势均相同的是(c)解析:a,d项中,a,b两点处电场强度大小相等但方向不同,选项a,d错误;b项中,a,b两点处电场强度大小及方向均不相同,选项b错误;c项中,a,b两点处在+q,-q连线的中垂线上,且关于连线中点对称,故电场强度相同,电势相同,选项c正确.3.(2017辽宁大连二模)下列选项中的各绝缘直杆大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各直杆间彼此绝缘.坐标原点o处电场强度最大的是(b)解析:设带电荷量为q的直杆在原点o处产生的电场强度大小为e,则题中a图电场强度大小为e,根据电场强度的合成满足平行四边形定则,b图电场强度大小为e,c图电场强度大小为e,d图电场强度大小为零,选项b正确.4.(2018山西运城模拟)如图所示边长为a的正三角形abc的三个顶点分别固定三个点电荷+q,+q,-q,则该三角形中心o点处的电场强度为(b)a.,方向由c指向ob.,方向由o指向cc.,方向由c指向od.,方向由o指向c解析:每个点电荷在o点处的电场强度大小都是e=,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得o点处的合电场强度为e0=2e=,方向由o指向c,选项b正确.5.(2018河北唐山质检)一负电荷从电场中a点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到b点,它运动的vt图像如图所示.则a,b两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(c)解析:由v-t图像可知负电荷运动的速度越来越大,加速度也越来越大,可见其受到电场力越来越大,电场强度也就越来越大,又因负电荷的受力方向与电场强度方向相反,故选项c符合题意,a,b,d错误.6.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心o处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点c由静止释放,小球沿细管滑到最低点b时,对管壁恰好无压力.则放于圆心处的点电荷在c点产生的电场强度大小为(b)a.b.c.d.解析:在b点由库仑力和重力的合力提供向心力,得f-mg=m,即qe=m+mg,小球从c到b电场力不做功,由动能定理mgr=mv2,两个式子联立可知e=.点电荷在c点产生的电场强度大小与b点相同,选项b正确.7.(2017黑龙江哈尔滨二模)如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+q,半径为r,放在绝缘水平桌面上.圆心为o点,过o点作一竖直线,在此线上取一点a,使a到o点的距离为r,在a点放一检验电荷+q,则+q在a点所受的静电力为(b)a.,方向向上 b.,方向向上c.,方向水平向左 d.不能确定解析:先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为点电荷,各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消,竖直向上方向上的静电力大小为=,选项b正确.8.(2018四川德阳期末)体积相同、带同种电荷的两个小球a,b,质量分别为m1,m2.将a,b用绝缘细绳悬挂在同一水平天花板上,因静电力作用而使a,b两球分离,且静止在同一水平面上,l1,l2分别与竖直方向成30,45角,如图所示,则下列说法正确的是(a)a.两球质量的比值=b.两球质量的比值=c.若将l1和l2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=1d.若将l1和l2同时剪断,剪断瞬间两球加速度大小的比值=解析:小球静止时,m1gtan 30=m2gtan 45=f库,得两球质量的比值=,选项a正确,b错误;将两绳同时剪断,两球的合力分别为fa=2f库,fb=f库,由牛顿第二定律,剪断瞬间两球加速度大小的比值=,选项c,d错误.9.(2018浙江杭州模拟)(多选)如图(甲)所示,在x轴上有一个点电荷q(图中未画出),o,a,b为轴上三点,放在a,b两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图(乙)所示,则(ac)a.a点的电场强度大小为2103 n/cb.b点的电场强度大小为2103 n/cc.点电荷q在a,b之间d.点电荷q在a,o之间解析:对于电场中任意一点而言,放在该处的试探电荷的电荷量q不同,其受到的电场力f的大小也不同,但比值是相同的,即该处的电场强度.所以f-q图像是一条过原点的直线,斜率越大则电场强度越大.由题图可知a点的电场强度ea=2103 n/c,b点的电场强度eb=0.5103 n/c,选项a正确,b错误;a,b两点放正、负不同的电荷,受力方向总为正,说明a,b两点的电场强度方向相反,点电荷q只能在a,b之间,选项c正确,d错误.10.导学号 58826150(2018河南郑州模拟)(多选)如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a,b,c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是(ad)a.a对b的静电力一定是引力b.a对b的静电力可能是斥力c.a的电荷量可能比b少d.a的电荷量一定比b多解析:根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,因此a对b的静电力一定是引力,选项a正确,b错误;根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电荷量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”,因此a的电荷量一定比b多.选项c错误,d正确.11.导学号 58826151如图所示,abcd为竖直放在电场强度为e=104 v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的bcd部分是半径为r的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,a为水平轨道的一点,而且ab=r=0.2 m.把一质量m=100 g、带电荷量q=+10-4 c的小球放在水平轨道的a点,由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.求:(g= 10 m/s2)(1)它到达c点时的速度是多大?(2)它到达c点时对轨道的压力是多大?解析:(1)设小球在c点的速度大小是vc,对轨道的压力大小为fn,则对于小球由ac的过程中,应用动能定理列出2qer-mgr=m,解得vc=2 m/s.(2)在c点时,小球受到轨道对它的弹力和电场力,应用牛顿第二定律,有n-qe=m,解得n=3 n.由牛顿第三定律知n=n=3 n.答案:(1) 2 m/s(2)3 n12.导学号 58826152一小球带正电,质量为m,电荷量为q,由空中a点以初速度v0水平抛出,落地时速度方向与初速度方向夹角为1=45.若在整个空间施加竖直向下的匀强电场,电场强度为e=,小球仍由a点以相同的初速度水平抛出,求:(1)a点距离地面的高度;(2)加电场后,落地时速度方向与v0之间的夹角2.解析:(1)无电场时,设落地速度为v1,有=cos 1,由动能定理,有mgh=m-m,可得h=.(2)加电场后,设落地速度为v2,有=cos 2,由动能定理有mgh+eqh=m-m,可得2=60.答案:(1)(2)6013.导学号 58826153如图所示,长l=1.2 m、质量m=3 kg的木板静止放在倾角为37的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.510-4 c的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、电场强度e=4.0104 n/c的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力f=10.8 n.取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,斜面足够长.求:(1)物块经多长时间离开木板;(2)物块离开木板时木板获得的动能;(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.解析:(1)物块向下做加速运动,设其加速度为a1,木板的加速度为a2,则由牛顿第二定律对物块有mgsin 37-(mgcos 37+qe)=ma1代入数据,求得a1=4.2 m/s2.对木板有mgsin