2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁學(xué)專項(xiàng)特訓(xùn)（1）庫侖定律及電場力的性質(zhì)

1、2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁學(xué)專項(xiàng)特訓(xùn)（1）庫侖定律及電場力的性質(zhì)1.如圖所示，兩個(gè)固定的帶電荷量均為的點(diǎn)電荷，相距為L，通過它們連線中點(diǎn)O作此線段的垂直平面，在此平面上恰好有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為的點(diǎn)電荷c以O(shè)為圓心，做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知靜電力常量為k，則c的速率為( )A.B.C.D.2.如圖所示，電荷量分別為的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)，兩點(diǎn)相距L，在以為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶電荷量為q的小球（視為點(diǎn)電荷），小球在P點(diǎn)受力平衡，若不計(jì)小球的重力，那么與的夾角與的關(guān)系滿足( )A.B.C.D.3.如圖所示，在正方形四個(gè)頂點(diǎn)分別放置一個(gè)點(diǎn)電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)

2、出，則下列四個(gè)選項(xiàng)中，正方形中心處場強(qiáng)最大的是( )A.B.C.D.4.如圖所示，為等邊三角形，邊長為L。在三個(gè)頂點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為。已知靜電力常量為k。則中心處的場強(qiáng)大小為（ ）A.B.C.D.5.如圖所示，三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量分別為，B小球帶負(fù)電，電荷量為q，兩小球不帶電（不考慮小球間的靜電感應(yīng)），不可伸長的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來懸掛在O點(diǎn)，三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E，下列說法正確的是（ ）A.靜止時(shí)，兩小球間細(xì)線的拉力為 B.靜止時(shí)，兩小球間細(xì)線的拉力為 C.剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，兩小球間細(xì)線的拉力為 D.剪斷O點(diǎn)與A小球間

3、細(xì)線的瞬間，兩小球間細(xì)線的拉力為號6.如圖所示帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一電子，若電子某一時(shí)刻以初速度從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn)動(dòng)，則此后電子將（ ）A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.以圓心為平衡位置振動(dòng)D.以上選項(xiàng)均不對7.如圖所示,光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球、 (均可視為點(diǎn)電荷),三球沿一條直線擺放,僅在它們之間的靜電力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),則以下判斷正確的是(   )A. 對的靜電力一定是引力B. 對的靜電力可能是斥力C. 的電荷量可能比的少D. 的電荷量一定比的多8.如圖所示,水平地面上放置一斜面體,帶正電的小物塊置于的絕緣斜面上。輕推一下能沿斜面勻

4、速下滑,現(xiàn)在斜面頂端正上方點(diǎn)固定一帶正電的點(diǎn)電荷,讓從頂端向下運(yùn)動(dòng),此后( )A.物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物塊受到斜面對它作用力不斷變小C.物塊動(dòng)能的增加量小于電勢能的減少量D.斜面體受到地面水平向左的靜摩擦力9.如圖所示,把質(zhì)量為的帶負(fù)電小球A用絕緣細(xì)繩懸起,若將電荷量為的小球B靠近A,當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距時(shí),繩與豎直方向成角,g取,靜電力常量k取,試問:(1)B球受到的庫侖力多大?(2)A球帶的電荷是多少?10.用兩根長度均為的絕緣細(xì)線各系一個(gè)小球，并懸掛于同一點(diǎn)。已知兩小球質(zhì)量均為，當(dāng)它們帶上等量同種電荷時(shí)，兩細(xì)線與豎直方向的夾角均為，如圖所示。已知靜電力常量為，取重力加速度。求：

5、（1）小球受絕緣細(xì)線拉力T的大小；（2）小球所帶的電荷量q的大小。11.某電場中的幾條電場線以及帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)受到的電場力方向如圖所示.1）.試在圖中畫出電場線的方向;2）.比較電場中A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)EA、EB的大小;3）.在A、B兩點(diǎn)分別放上等量異種電荷,試比較它們受到的力FA、FB的大小.12.如圖所示，空間存在著場強(qiáng)、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，在電場內(nèi)一長為L的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為m、電荷量為q的小球。現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2）細(xì)線能

6、承受的最大拉力。（3）從斷線開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻小球與O點(diǎn)的距離。參考答案1.答案：B解析：a與c間及b與c間的庫侖力，對于點(diǎn)電荷c，由牛頓第二定律有，解得，選項(xiàng)B正確。2.答案：D解析：對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)兩點(diǎn)與P點(diǎn)的距離分別為，根據(jù)庫侖定律有，由幾何關(guān)系知，根據(jù)平衡條件，過P點(diǎn)沿圓環(huán)切向方向有，解得，故ABC錯(cuò)誤，D正確。3.答案：B解析：A.根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式，結(jié)合矢量合成法則，兩個(gè)負(fù)電荷在正方形中心處場強(qiáng)為零，兩個(gè)正點(diǎn)電荷在中心處電場強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；B.同理，正方形對角線異種電荷的電場強(qiáng)度，即為各自點(diǎn)電荷在中心處相加，因此此處的電場強(qiáng)度大小為，故B正確；C.同理，正方形

7、對角線的兩負(fù)電荷的電場強(qiáng)度在中心處相互抵消，而正點(diǎn)電荷在中心處，疊加后電場強(qiáng)度大小為，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式，結(jié)合疊加原理，則有在中心處的電場強(qiáng)度大小，故D錯(cuò)誤。故選：B。4.答案：A解析：設(shè)O點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)點(diǎn)電荷的距離為。三個(gè)點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小均為。根據(jù)幾何關(guān)系得，兩個(gè)帶電荷量為的點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的合場強(qiáng)為，再與帶電荷量為的點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場強(qiáng)，方向由O指向B。選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5.答案：A解析：靜止時(shí)，對兩球進(jìn)行受力分析，則有，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；剪斷間細(xì)線，因B球帶負(fù)電，B球受豎直向下的電場力，對球整體產(chǎn)生一個(gè)豎直向下的加

8、速度，此時(shí)球的加速度為，C球以加速度g保持自由下落，以A球?yàn)檠芯繉ο罂傻们蜷g細(xì)線的拉力為，由牛頓第二定律，則有，解得，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6.答案：C解析：由電場的疊加原理易知，把帶電圓環(huán)視作由無數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷組成，則圓環(huán)中心處的場強(qiáng)為0，沿方向所在直線的無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)也為0，故沿方向從圓心到無窮遠(yuǎn)處的直線上必有一點(diǎn)場強(qiáng)最大。從O點(diǎn)沿方向向右的直線上各點(diǎn)的場強(qiáng)處處向右。再由對稱性知，沿方向所在直線上的O點(diǎn)左方也必有一點(diǎn)場強(qiáng)最大，無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)為零，方向處處向左。故電子在帶電圓環(huán)所施加的電場力作用下將向右減速至零，再向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)處時(shí)，速度大小仍為，并向左繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至速度也為零處（這點(diǎn)與O點(diǎn)右方的速度

9、為零處關(guān)于O點(diǎn)對稱），然后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，是個(gè)變力，故加速度也是變化的。7.答案：AD解析：根據(jù)電場力方向來確定各自電性,從而得出“兩同夾一異”,因此A正確,B錯(cuò)誤.同時(shí)根據(jù)庫侖定律來確定電場力的大小,并由平衡條件來確定各自電量的大小,因此在大小上一定為“兩大夾一小”.故D正確,C錯(cuò)誤,故選:AD.8.答案：BC解析：B物塊勻速下滑，可見，B到斜向下的庫侖力，沿斜向下的合力大于滑動(dòng)摩擦力，所以物體做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；向下運(yùn)動(dòng)過程中B物塊受到庫侖力不斷減小，則B物塊對斜面A的彈力和摩擦力都在減小，所以B物塊受到斜面A對它的作用力不斷變小，故B正確；向下運(yùn)動(dòng)過程中，沒有庫侖力時(shí)重力做

10、功等于克服摩擦力做的功，有庫侖力后，摩擦力增加了，重力對B物塊做的功一定小于克服摩擦力做的功，所以電場力做的功一定大于動(dòng)能增加量，所以C正確；因?yàn)?，斜面A受到的壓力的水平分量和摩擦力的水平分量總是相等，所以斜面A不受水平地面的摩擦力，故D錯(cuò)誤;故選B、C。9.答案：（1）對小球A進(jìn)行受力分析可得由作用力與反作用力可得B球受到的庫侖力為.（2）由庫侖定律可得解析： 10.答案：(1)對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示。設(shè)繩子對小球的拉力為T，根據(jù)平衡條件得：，解得；(2)設(shè)小球在水平方向受到庫侖力的大小為F，根據(jù)平衡條件得,根據(jù)庫侖定律得：，而。解得：。解析：11.答案：1）.負(fù)電荷的受力方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反,電場線方向如圖所示.2）.電場線的疏密反映了場強(qiáng)的大小,故EA>EB.3）.因A、B兩點(diǎn)放的是等量電荷,所以FA>FB.解析：12.答案：（1）（2）（3）解析：（1）設(shè)小球運(yùn)