2025届高三物理一轮复习第七章第1讲电场力的性质课时作业含解析

PAGEPAGE1电场力的性质一、选择题1．(2024·四川自贡诊断)两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距肯定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，假如将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力改变状况是()A．假如相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力B．假如相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零C．假如相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力仍是斥力D．假如相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力解析：假如相互接触前两球的库仑力是引力，且两球带不等量的异种电荷，则相互接触后的库仑力是斥力，A、B错误．假如相互接触前两球的库仑力是斥力，则两球带同种电荷，则相互接触后带等量的同种电荷，相互间的库仑力仍是斥力，C正确，D错误．答案：C2．如图所示，实线为等量异种点电荷四周的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，若将一正摸索点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力()A．大小不变 B．方向不变C．渐渐减小 D．渐渐增大解析：由电场线的分布状况可知，N点电场线比M点电场线疏，则N点电场强度比M点电场强度小，由电场力公式F＝qE可知正点电荷从虚线上N点移动到M点的过程中，电场力渐渐增大，电场力方向与点所在的电场线的切线方向一样，所以始终在改变，故D正确．答案：D3．(2024·高考全国卷Ⅰ)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的肯定值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝eq\f(16,9)B．a、b的电荷异号，k＝eq\f(16,9)C．a、b的电荷同号，k＝eq\f(64,27)D．a、b的电荷异号，k＝eq\f(64,27)解析：对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，若a对c的库仑力为排斥力，a、c的电荷同号，则b对c的库仑力为吸引力，b、c电荷为异号，a、b的电荷为异号；若a对c的库仑力为引力，a、c的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，b、c电荷为同号，a、b的电荷为异号，所以a、b的电荷为异号．设ac与ab的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac＝k0eq\f(qaqc,ca2)，Fbc＝k0eq\f(qcqb,bc2)，tanθ＝eq\f(3,4)，tanθ＝eq\f(Fbc,Fac)，a、b电荷量的比值k＝eq\f(qa,qb)，联立解得k＝eq\f(64,27)，选项D正确．答案：D4．(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡(该过程A、B两球始终在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是()A．细线对带电小球A的拉力变大B．细线对细环的拉力保持不变C．细环所受的摩擦力变大D．粗糙杆对细环的支持力变大解析：以小球A为探讨对象，分析受力状况如图所示，当B球稍向右移动时，库仑力F增大，F增大时，FT变大，故A正确，B错误．以小球A和细环整体为探讨对象，受到总重力G、杆对细环的支持力FN、摩擦力Ff和库仑力F.依据平衡条件得FN＝G，Ff＝F，库仑力F增大时，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大，故C正确，D错误．答案：AC5．(多选)如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分别为－q、Q、－q、Q.四个小球构成一个菱形，－q、－q的连线与－q、Q的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是()A．cos3α＝eq\f(q,8Q)B．cos3α＝eq\f(q2,Q2)C．sin3α＝eq\f(Q,8q)D．sin3α＝eq\f(Q2,q2)解析：设菱形边长为a，则两个Q之间距离为2asinα，则两个－q之间距离为2acosα.选取－q作为探讨对象，由库仑定律和平衡条件得2keq\f(Qq,a2)cosα＝keq\f(q2,2acosα2)，解得cos3α＝eq\f(q,8Q)，故A正确，B错误；选取Q作为探讨对象，由库仑定律和平衡条件得2keq\f(Qq,a2)sinα＝keq\f(Q2,2asinα2)，解得sin3α＝eq\f(Q,8q)，故C正确，D错误．答案：AC6．(多选)如图所示，在光滑定滑轮C正下方与C相距h的A处固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷，电荷量为q的带正电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F拉住，使B处于静止状态，此时B与A点的距离为R，B和C之间的细线与AB垂直．若B所受的重力为G，缓慢拉动细线(始终保持B平衡)直到B接近定滑轮，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是()A．F渐渐增大B．F渐渐减小C．B受到的库仑力大小不变D．B受到的库仑力渐渐增大解析：对B进行受力分析，如图所示，依据几何关系和三力平衡可得，eq\f(G,h)＝eq\f(kQq,R3)＝eq\f(F′,L)(F1＝eq\f(kQq,R2))，F′＝eq\f(LG,h)，且F＝F′，当L渐渐减小时，F渐渐减小，选项A错误，B正确；在B缓慢移动过程中，设B与A点的距离为x，在整个过程中，x都满意eq\f(G,h)＝eq\f(kQq,x3)，对比eq\f(G,h)＝eq\f(kQq,R3)，得x＝R，即B与点电荷间的距离不变，B受到的库仑力大小不变，选项C正确，D错误．答案：BC二、非选择题7．如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向．解析：(1)依据库仑定律，A、B两点处的点电荷间的库仑力大小为F＝keq\f(q2,L2)①代入数据得F＝9.0×10－3N②(2)A、B两点处的点电荷在C点产生的场