高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng) 校賽得獎(jiǎng)

長(zhǎng)沙市第一中學(xué)2023屆高二物理同步練習(xí)(庫倫定侓)學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________1.（單選）兩個(gè)帶同種電荷的小球放在光滑絕緣的水平桌面上，由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中兩球的（）A．速度逐漸變小B．加速度逐漸變大C．庫侖力逐漸變小D．庫侖力逐漸變大2.（單選）真空中有A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷，A的電荷量是B的3倍，則（）A．此時(shí)A對(duì)B的作用力是B對(duì)A的作用力的3倍B．將A、B間的距離加倍，它們的作用力變?yōu)樵瓉淼?倍C．將A、B間的距離加倍，它們的作用力變?yōu)樵瓉淼?倍D．將A、B間的距離加倍，它們的作用力變?yōu)樵瓉淼谋?.（單選）如圖所示，三個(gè)小球a、b、c分別用三根絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)D，細(xì)線的長(zhǎng)度關(guān)系為Oa=Ob＜Oc，讓三球帶電后它們能靜止在圖中所示位置．此時(shí)細(xì)線Oc沿豎直方向，a、b、c連線恰構(gòu)成一等邊三角形，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三球質(zhì)量一定相等B．a(chǎn)、b、c三球所帶電荷量一定相等C．a(chǎn)、b、c三球所受靜電力大小一定相等D．細(xì)線Oa、Ob所受拉力大小一定相等4.（單選）如圖所示，兩段等長(zhǎng)細(xì)線將質(zhì)量分別為2m、m的小球A、B懸掛在O點(diǎn)，小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可能出現(xiàn)的狀態(tài)應(yīng)是（）A．B．C．D．5.（單選）真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，則它們之間作用力的大小等于（）A．FB．2FC．D．6.（單選）對(duì)于真空中電量為Q的靜止點(diǎn)電荷而言，當(dāng)選取離點(diǎn)電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí)，離點(diǎn)電荷距離為r處電勢(shì)為（k為靜電力常量）。如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為q可視為點(diǎn)電荷的帶正電小球用絕緣絲線懸掛在天花板上，在小球正下方的絕緣底座上固定一半徑為R的金屬球，金屬球接地，兩球球心間距離為d。由于靜電感應(yīng)，金屬球上分布的感應(yīng)電荷的電量為q′。則下列說法正確的是（）A．金屬球上的感應(yīng)電荷電量B．金屬球上的感應(yīng)電荷電量C．絕緣絲線中對(duì)小球的拉力大小為D．絕緣絲線中對(duì)小球的拉力大小7.（多選）A、B兩帶電小球，質(zhì)量分別為mA、mB，用絕緣不可伸長(zhǎng)的細(xì)線如圖懸掛，靜止時(shí)A、B兩球處于相同高度．若B對(duì)A及A對(duì)B的庫侖力分別為FA、FB，則下列判斷正確的是（）A．FA＜FBB．細(xì)線AC對(duì)A的拉力C．細(xì)線OC的拉力TC=（mA+mB）gD．同時(shí)燒斷AC、BC細(xì)線后，A、B在豎直方向的加速度相同8.（單選）以下說法正確的是（）A．一帶負(fù)電的金屬小球放在潮濕的空氣中，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶的負(fù)電荷幾乎不存在了．這說明小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了B．元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，元電荷跟一個(gè)電子電荷量數(shù)值相等C．只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷D．由公式F=k知，當(dāng)真空中的兩個(gè)電荷間的距離r→0時(shí)，它們之間的靜電力F→∞9.（多選）如圖所示，用兩根同樣長(zhǎng)的細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在同一點(diǎn)．兩球的質(zhì)量分別為mA、mB，A球和B球所帶的電荷量分別為qA、qB．兩球靜止時(shí)，懸線與豎直線的偏角分別為α和β，則（）A.mA＞mB，qA＜qB，α＞βC.mA=mB，qA＜qB，α=βB.mA＜mB，qA＜qB，α＜βD.mA=mB，qA＞qB，α=β10.（單選）如圖所示，兩根細(xì)線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，上、下兩根細(xì)線的拉力分別為FA、FB，現(xiàn)使A、B帶上同種電性的電荷，此時(shí)上、下細(xì)線受力分別為FA′、FB′，則（）A.FA=FA′，F(xiàn)B＞FB′C.FA＜FA′，F(xiàn)B＞FB′D.FA＜FA′，F(xiàn)B＜FB′B.FA=FA′，F(xiàn)B＜FB′計(jì)算題11.如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k．求：（1）B小球所受庫侖力的大小F；（2）帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；（3）細(xì)繩的長(zhǎng)度L．12.如圖所示，帶電量分別為4q和﹣q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d．若桿上套一帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷．（1）求小環(huán)C的平衡位置．（2）若小環(huán)C帶電量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x（|x|?d）后靜止釋放，試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置．（回答“能”或“不能”即可）（3）若小環(huán)C帶電量為﹣q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x（|x|?d）后靜止釋放，試證明小環(huán)C將作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．（提示：當(dāng)α?1時(shí)，則）13.（計(jì)算）如圖11所示，絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為r，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.求：(1)A受的摩擦力為多大？(2)如果將A的電荷量增至＋4Q，兩物體開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，A、B各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離？參考答案1.考點(diǎn)：庫侖定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)庫侖定律，結(jié)合兩球之間距離的變化判斷庫侖力的變化，通過牛頓第二定律得出加速度的變化，根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷出速度的變化．解答：解：同種電荷相互排斥，根據(jù)庫侖定律得，F(xiàn)=，r增大，庫侖力變?。鶕?jù)牛頓第二定律知，加速度逐漸減小，由于加速度的方向與速度方向相同，速度逐漸增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道加速度的方向與合力的方向相同，當(dāng)加速度方向與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度方向與速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)．2.考點(diǎn)：庫侖定律；元電荷、點(diǎn)電荷．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：本題比較簡(jiǎn)單，由題可知AB間的庫侖力是一對(duì)相互作用力，與電量的多少無關(guān)，并直接利用庫侖定律公式F=k，即可求解．解答：解：A、它們之間的庫侖力屬于相互作用力，因此與各處電量的多少無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)A、B間的距離加倍，由于電量保持不變，根據(jù)F=k可知：它們的作用力變?yōu)樵瓉淼谋?，故BC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．3.考點(diǎn)：庫侖定律；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)題意大致可以估計(jì)：OC在OA和OB的中垂線上．而ab兩個(gè)小球受到的電場(chǎng)力一定為斥力！即OC一定在豎直方向上，OA、OB各在一側(cè)．解答：解：A、對(duì)ab受力分析可得：因?yàn)閍b連線處于水平，則ma=mb；故A正確；B、由于Oc沿豎直方向，而c受重力及繩拉力也在豎直方向，所以a對(duì)c的庫侖力與b對(duì)c的庫侖力一定等大，即qa=qb；故B正確；C、而c的電荷量與a、b電荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受庫侖力大小不一定相等，故C錯(cuò)誤；D、因c對(duì)a、b的庫侖力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等，故D正確，故選：ABD．點(diǎn)評(píng)：考查對(duì)物體的受力分析，掌握庫侖定律的應(yīng)用，理解受力平衡狀態(tài)分析．4.考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；庫侖定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：運(yùn)用整體法研究OA繩與豎直方向的夾角，再隔離B研究，分析AB繩與豎直方向的夾角，得到兩夾角的關(guān)系，判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)．解答：解：A受到4F水平向右的力，B受到F的水平向左的力以整體為研究對(duì)象，分析受力如圖．設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為α，則由平衡條件得tanα==以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖．設(shè)AB繩與豎直方向的夾角為β，則由平衡條件得tanβ=得到α=β故選：B點(diǎn)評(píng)：本題采用隔離法和整體法，由平衡條件分析物體的狀態(tài)，考查靈活選擇研究對(duì)象的能力．5.考點(diǎn)：庫侖定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：電量不變，只是將距離增大到原來的2倍，根據(jù)點(diǎn)電荷庫侖力的公式F=k可以求得改變之后的庫侖力的大?。獯穑航猓河牲c(diǎn)電荷庫侖力的公式F=k可以得到，電量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，庫侖力將變?yōu)樵瓉淼模訢正確．故選D．點(diǎn)評(píng)：本題就是對(duì)庫侖力公式的直接考查，掌握住公式就很容易分析了．6.A金屬球球心處電勢(shì)為0，而金屬球上的電荷由于q的存在集中在球的上端，則有，得，A正確，B錯(cuò)；絕緣絲線中對(duì)小球的拉力大小為，CD錯(cuò)。7.考點(diǎn)：庫侖定律；牛頓第二定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：設(shè)兩個(gè)球間的靜電力為F，分別對(duì)兩個(gè)球受力分析，求解重力表達(dá)式后比較質(zhì)量大?。桓鶕?jù)整體法來確定細(xì)線的拉力，并由牛頓第二定律則可判定細(xì)線燒斷后各自的運(yùn)動(dòng)情況．解答：解：A、對(duì)小球A受力分析，受重力、靜電力、拉力，如圖根據(jù)平衡條件，則有，兩球間的庫侖力是作用力與反作用力，一定相等，與兩個(gè)球是否帶電量相等無關(guān)，故A錯(cuò)誤；有：mAg=TAcos30°因此：TA=mAg，故B錯(cuò)誤；C、由整體法可知，細(xì)線的拉力等于兩球的重力，故C正確；D、同時(shí)燒斷AC、BC細(xì)線后，A、B在豎直方向重力不變，所以加速度相同，故D正確；故選CD．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵分別對(duì)兩個(gè)小球受力分析，然后根據(jù)平衡條件列方程；再結(jié)合庫侖定律列方程分析求解．8.考點(diǎn)：庫侖定律；元電荷、點(diǎn)電荷．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：A、根據(jù)電荷守恒定律，即可求解；B、密立根測(cè)得的元電荷的數(shù)值，元電荷跟一個(gè)電子電荷量數(shù)值相等；CD、庫侖定律F=k適用于真空中兩點(diǎn)電荷之間的作用力．當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷．解答：解：A、小球上帶的負(fù)電荷幾乎不存在了．這說明小球上原有的負(fù)電荷與周圍空氣中和．故A錯(cuò)誤；B、元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，故B正確．C、當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷距離趨于0時(shí)，兩電荷不能看成點(diǎn)電荷，此時(shí)庫侖定律的公式不再適用兩個(gè)帶電體間的距離足夠大時(shí)，帶電體可以看成點(diǎn)電荷，庫侖公式適用，故D錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的適用范圍，以及能看成點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷．9.考點(diǎn)：庫侖定律；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，它們是大小相等，方向相反的；兩個(gè)小球均受重力、靜電力和拉力，根據(jù)平衡條件列式比較即可．解答：解：兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，它們是大小相等，方向相反的，設(shè)其大小為F；對(duì)A球受力分析，受重力、拉力和靜電力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：mAg=同理，有：mBg=當(dāng)mA=mB；則有α=β；而一對(duì)靜電力的大小一定相等，與電量是否相等無關(guān)，故無法判斷電量大小關(guān)系，故CD正確，AB錯(cuò)誤；故選：CD．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是對(duì)兩個(gè)球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式比較；注意一對(duì)靜電力的大小一定相等，與電量是否相等無關(guān)．10.考點(diǎn)：庫侖定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：運(yùn)用整體法研究，根據(jù)共點(diǎn)力平衡狀判斷上絲線受的力的變化．再隔離B研究，進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡狀判斷下絲線受的力的變化．解答：解：運(yùn)用整體法研究?jī)蓚€(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，不管A、B是否帶電，整體都受重力和上絲線的拉力，則由平衡條件得：上絲線的拉力F=2mg．所以FA=FA′．再隔離B研究，不帶電時(shí)受重力和下絲線的拉力，由平衡條件得：FB=mg．帶電時(shí)受重力、下絲線的拉力和A對(duì)B的向上的排斥力．由平衡條件得：FB′+F′=mg．即FB′＞mg．所以FB＜FB′故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題采用隔離法和整體法，由平衡條件分析物體的狀態(tài)，考查靈活選擇研究對(duì)象的能力．11.考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；庫侖定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：（1）對(duì)B球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解；（2）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=，求解電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（3）根據(jù)庫侖定律列式求解細(xì)線的長(zhǎng)度．解答：解：（1）對(duì)B球，由平衡條件有：B小球所受庫侖力的大小F=mgtanθ=mg…①（2）帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。篍===…②（3）由庫侖定律有：F=k…③解得L=答：（1）B小球所受庫侖力的大小F為mg；（2）帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為；（3）細(xì)繩的長(zhǎng)度L為．12.解析：（1）對(duì)C進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得兩個(gè)力大小相等方向相反所以小環(huán)C的平衡位置應(yīng)該在AB連線的延長(zhǎng)線上，設(shè)C在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為l處達(dá)到平衡，帶電量為Q由庫侖定律得：F=有平衡條件得：Fc==0解得：l1=﹣d（舍去）；l2=d所以平衡位置為：l=d（2）不能，若小環(huán)C帶電量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移