（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第七章 静电场 高效演练创新预测 7.1 库仑定律 电场力的性质.doc

7.1 库仑定律 电场力的性质高效演练创新预测1.(多选)如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用,根据此图可以作出的正确判断是()a.带电粒子所带电荷的正、负b.带电粒子在a、b两点的受力方向c.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大d.带电粒子在a、b两点的速度何处较大【解析】选b、c、d。由题图可知,粒子的运动轨迹向右弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性,故a错误,b正确;根据电场线的疏密程度,可以判断a、b两点场强的大小,从而判断a、b两点电场力的大小,再根据牛顿第二定律得a点的加速度大,故c正确;由a到b,电场力做负功,动能减小,故b处的速度小,d正确。2.(多选)(2018吉林模拟)如图,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+q,测得b点场强大小为e。若再将另一等量异种点电荷-q放在d点时,则()a.b点场强大小为eb.c点场强大小为ec.b点场强方向向右d.c点场强方向向左【解析】选b、c。设ab=bc=cd=l,据题意+q在b点产生的场强大小为e,方向水平向右,由点电荷的场强公式得e=k,-q在b点产生的电场强度大小为e1=k=e,方向水平向右,所以b点的场强大小为eb=e+e=e,方向水平向右,故a错误,c正确;根据对称性可知,c点与b点的场强大小相等,为e,方向水平向右,故b正确,d错误。3.(多选)(2018长沙模拟)如图所示,质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2,它们用等长的细线悬挂在同一点,由于静电斥力的作用,小球m1靠在竖直光滑墙上,m1的拉线沿竖直方向,m1、m2均处于静止状态,由于某种原因,两球之间的距离变为原来的一半,则其原因可能是()a.m2变为原来的一半b.m2变为原来的八倍c.q1变为原来的八分之一d.q2变为原来的四分之一【解析】选b、c。a球受力如图所示,由几何关系可知,oab与acd相似,则有=,又因为f=k,所以=k,两球的距离缩短为,则a球的质量变为原来的8倍,故a错误,b正确;使b球的带电量变为原来的,而其他条件不变,则x为原来的,故c正确,d错误。【加固训练】(多选)a、b两球带等量异种电荷,带电量均为210-5 c,两球质量均为0.72 kg,a球通过绝缘细线吊在天花板上,b球一端固定绝缘棒,现将b球放在某一位置,能使绝缘细线伸直,a球静止且与竖直方向的夹角为30,g取10 m/s2,则b球到a球的距离可能为()a.0.5 mb.1 mc.2 md.3 m【解析】选a、b。选a球为研究对象,它受重力、库仑力和细线的拉力,三力平衡,由几何关系得,库仑力的最小值为fmin=mgsin30=0.7210 n=3.6 n,而由f=得rmax= m=1 m,故a、b正确,c、d错误。4.(2018锦州模拟)如图所示,不带电物体a和带电的物体b用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,a、b的质量分别为2m和m,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体a相连,倾角为的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体b在一沿斜面向上的外力f=3mgsin的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力f,直到物体b获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中()a.物体b带负电,受到的电场力大小为mgsinb.物体b的速度最大时,弹簧的伸长量为c.撤去外力f的瞬间,物体b的加速度为3gsind.物体a、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体b和地球组成的系统的机械能的减少量【解析】选b。当施加外力时,对b由平衡条件得f-mgsin-f电=0,解得f电=2mgsin,故a错误;当b受到的合力为零时,b的速度最大,由kx=f电+mgsin得,x=,故b正确;当撤去外力瞬间,弹簧弹力还来不及改变,即弹簧的弹力仍为零,当撤去外力f的瞬间物体ab受到的合外力为:f合=f电+mgsin =(m+2m)a,解得:a=gsin,故c错误;电场力对b做正功,电势能减小,物体a、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体b和地球组成的系统机械能的减少量,故d错误。5.(新题预测)如图所示,三根绝缘均匀带电棒ab、bc、ca构成正三角形,ab的电荷量为+qc,ac的电荷量为+qb,bc的电荷量为+qa,正三角形的中心o点的场强大小为e1、方向指向a,当撤去带电棒bc之后,测得其中心o点的场强大小为e2、方向背离a,如果同时撤去带电棒ab和ac,则关于o点的场强大小,下列说法正确的是()a.o点的场强大小为e1-e2b.o点的场强大小为e1+e2c.o点的场强大小为(e1-e2)d.o点的场强大小为(e1+e2)【解析】选b。如图所示,根据点电荷的电场强度公式,结合矢量合成法则及几何知识,因场强大小为e1、方向指向a,则有ab、ac带电棒完全相同,则这两带电棒在o点产生的合场强,与bc棒在o点的场强方向相反,才能使得在o点的电场强度指向a,当撤去带电棒bc之后,测得其中心o点场强大小为e2、方向背离a,如果同时撤去带电棒ab和ac,则关于o点的场强大小e=e1+e2,故b正确,a、c、d错误。6.(新题预测)如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,有圆弧形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,圆心与管口在同一水平线上,管的半径为r,下端管口切线水平,离水平地面的距离为h,有一质量为m的带电荷量+q的小球从管的上端口a由静止释放,小球与管间摩擦不计,小球从下端管口飞出时,管壁对小球的作用力为4mg,g取10 m/s2。求:(1)小球运动到管口b时的速度大小。(2)匀强电场的场强。(3)若r=0.3 m,h=5.0 m,小球落地时的速度大小。【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)小球在管中运动过程重力和电场力对小球都做正功。(2)小球从管口b飞出后,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做自由落体运动。【解析】(1)小球从下端管口飞出时,由牛顿第二定律得:fn-mg=m解得:vb=(2)小球从a运动到管口b的过程中,由动能定理得:mgr+qe