适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习课时规范练24静电场中力的性质

课时规范练24静电场中力的性质基础对点练1.(电场线)关于电场线,下列说法正确的是()A.电场线上每一点的切线方向表示电荷通过时的运动方向B.沿电场线方向,电场强度渐渐减小C.电场线越疏的地方,电荷所受的静电力越大D.只受静电力作用的点电荷,在电场中可能做匀速圆周运动,这时的运动轨迹与电场线到处垂直2.(库仑定律和电荷守恒定律)两个电荷量分别为-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷且Q>0),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为(A.5F16 BC.4F5 D3.(电场强度、电场线)右图是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷电荷量为+2q,右侧点电荷电荷量为-q,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知()A.P、Q两点的电场强度相同B.M点的电场强度小于N点的电场强度C.把同一摸索电荷放在N点所受静电力大于放在M点所受的静电力D.两点电荷连线的中点处的电场强度为3kq4.(库仑定律的应用)(2024河北保定二模)匀整带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上匀整分布着正电荷,在过球心O的直线上有A、B、C三个点,lOB=lBA=R,lCO=2R。若以OB为直径在球内挖一球形空腔,球的体积公式为V=43πr3,则A、C两点的电场强度大小之比为(A.9∶25 B.25∶9C.175∶207 D.207∶1755.(库仑定律的应用)(2024江西核心模拟)如图所示,光滑绝缘水平面上有一菱形ABCD,其中∠A=60°,现将两电荷量均为Q的正点电荷固定在A、C两点,欲使放在B点的负摸索电荷q静止,则应在D点放置的电荷为()A.电荷量为3Q的正电荷B.电荷量为3Q的负电荷C.电荷量为Q的正电荷D.电荷量为Q的负电荷6.(电场的叠加)(2024广东适应性模拟)绝缘水平面内某处隐藏一带电体(视为点电荷),如图所示,将电荷量为q的正摸索电荷放在O点时,摸索电荷所受静电力的大小为F、方向向右(沿x轴正方向),将摸索电荷向右移动至到O点距离为d的A点时,摸索电荷所受静电力的大小为4F、方向向右。静电力常量为k,不考虑其他电场的影响。带电体的电荷量为()A.Fd22C.2Fd2素养综合练7.(2024福建模拟)如图所示,正方体的顶点A、D'处有电荷量为-q(q>0)的点电荷,B、C'处有电荷量为+q的点电荷,O点为正方体的中心,取无穷远处电势为0,则下列说法正确的是()A.O点的电势为0B.O点电场强度为0C.A'点与C点电场强度大小、电势均相同D.A'点与C点电场强度大小、电势均不相同8.(多选)如图所示,三根匀整带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,在三角形的正中心P放置电荷量为-q(q>0)的摸索电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A。将BC棒取走,摸索电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场的电场强度大小为E1,BC棒在P处激发的电场的电场强度大小为E2,则()A.AB棒带负电,所带电荷量确定值小于BC棒B.AB棒带正电,所带电荷量确定值小于BC棒C.E1=F1q,E2D.E1=F2q,E29.(2024山西大同第一中学学情检测)如图所示,固定在绝缘支杆上的带电小球A位于光滑小定滑轮O的正下方,绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连;在拉力F的作用下,小球B静止,此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉动细线,使B球移动一小段距离。在此过程中以下说法正确的是()A.细线上的拉力大小不变B.细线上的拉力先减小后增大C.B球的运动轨迹是一段直线D.B球的运动轨迹是一段圆弧10.(2024河南驻马店高三模拟)如图所示,真空中有一电荷匀整分布的带正电圆环,半径为r,带电荷量为q,圆心O在x轴的坐标原点处,圆环的边缘A点与x轴上P点的连线与x轴的夹角为37°,静电力常量为k,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则整个圆环产生的电场在P点的电场强度的大小为()A.27kq125rC.48kq125r答案：1.D解析电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,与正电荷受力方向相同,不是运动方向,故A错误;电场线疏的地方电场强度小,沿电场线方向不愿定越疏,故B错误;电场线密的地方电场强度大,依据F=Eq可知电场线越密的地方,电荷所受的静电力越大,故C错误;在点电荷形成的电场中,异种电荷可能做匀速圆周运动,速度方向与静电力方向始终垂直,这时的运动轨迹与电场线到处垂直,故D正确。2.D解析两球相距r时,依据库仑定律F=kQ·5Qr2则F'=k2Q·2Q3.D解析依据题图可知,P点电场强度方向与Q点电场强度方向不同,所以P、Q两点的电场强度不相同,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,M点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;因M点的电场强度大于N点的电场强度,依据E=Fq,那么同一摸索电荷在M点所受静电力大于在N点所受的静电力,故C错误;依据点电荷的电场强度公式E=kQr2及叠加原理,两点电荷连线的中点处的电场强度为E合=2kqr2+kq4.C解析设半径为R的匀整带电体的电荷量为q,由题意知,半径为R的匀整带电体在A点产生的电场强度为E整=kq(2R)2,割出的小球半径为R2,因为电荷匀整分布,依据球的体积公式可知,其电荷量为q8,则割出的小球在未割前在A点产生的电场强度为E割=kq832R2=kq18R2,所以挖走一球形空腔后剩余部分电荷在A点产生的电场强度为E剩A=E整-E割=kq4R2-kq18R25.D解析由题意可知,∠B=120°,固定在A、C两点的电荷对放在B点的负摸索电荷的静电力等大,大小为F=kQqr2,由于二力的方向夹角为120°,其合力为F合=kQqr2,方向由B指向D,欲使放在B点的负摸索电荷q静止,则放置在D点的电荷对q的作用力与F合等大反向,应在6.B解析由于摸索电荷(带正电)在O、A两点所受静电力方向均向右,且摸索电荷在A点所受静电力大于它在O点所受静电力,因此带电体带负电,且在A点的右侧,设带电体的电荷量为Q,与A点间的距离为s。依据库仑定律有F=kQq(s+d)2,47.A解析由点电荷激发电势表达式可知O点电势为0,故A正确;BD'位置的电荷为等量异种电荷,在O点产生的电场强度方向由O指向D',同理AC'位置在O点产生的电场强度由O指向A,依据矢量合成可知O点电场强度不为0,故B错误;依据点电荷激发电势表达式可知,C点离正电荷较近且离负电荷较远,所以C点电势比A'点高,再由矢量合成可知A'、C两点电场强度大小、方向均相同,故C、D错误。8.AD解析负摸索电荷,所受静电力大小为F1,方向由P指向A,说明P点电场强度由A指向P,三个棒在P点的合电场强度大小为E3=F1q;将BC棒取走,摸索电荷所受静电力大小变为F2,方向由A指向P,说明此时P点电场强度由P指向A,则BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P,带负电;同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大,夹角为120°,且合电场强度由P指向A,E1'=F2q,由上分析可知AB棒和AC棒带负电,依据电场强度的合成可知E1=E1'=F2q,BC棒所带电荷量确定值大于AB棒和AC棒,E2-E1'=E39.D解析设A、B两个小球的电荷量分别为qA、qB,B球的质量为m,O点与A球之间的距离为h,O点与B球之间的距离为l,A球与B球之间的距离为r,依据三角形相像得mgh=kqAqBr2r=Fl,解得F=mghl10.B解析把圆环分为n等份