通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练22电场力的性质新人教版.pdf
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1、考点规范练 22 电场力的性质考点规范练 22 电场力的性质 一、单项选择题 1 1.三个相同的金属小球 1、2、3 分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球 1 所 带电荷为q,球 2 所带电荷为nq,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1、2 之间作用力的大小 为F。现使球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时 1、2 之间作用力的大小仍 为F,方向不变。由此可知( ) A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6 答案 D 解析由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电荷。由库仑定律F=k知两点电 Q1Q2 r2 荷间距
2、离不变时,相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比。又由于三个小球相同,则两 球接触时平分总电荷量,故有qnq=,解得n=6,D 正确。 nq 2 q + nq 2 2 2 2.对于真空中电荷量为Q的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距 离为r处的电势就为=(k为静电力常量)。如图所示,一质量为m、电荷量为q可视为点电荷的 kQ r 带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上,在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球,金 属球接地,两球球心间距离为d。由于静电感应,金属球上分布的感应电荷量为q。则下列说法正 确的是( ) A.金属球上的感应电荷量q=- q R d
3、B.金属球上的感应电荷量q=q R d - R C.绝缘丝线对小球的拉力大小为mg+ kqq d2 D.绝缘丝线对小球的拉力大小为mg- kqq d2 答案 A 解析金属球上感应电荷在圆心O点产生的电势为1=;q在圆心O点的电势为2=,由于O点的 kq R kq d 电势为零,故1+2=0,联立解得q=-,故 A 正确、B 错误;若金属球上的感应电荷全部均匀分布 Rq d 在球壳上,则绝缘丝线对小球的拉力大小为F=mg+,但由于存在静电吸引作用,金属球上的感应电 kqq d2 荷的分布偏向上方,故两者的静电引力大于,即绝缘丝线对小球的拉力大小大于mg+,故 C、D kqq d2 kqq d2
4、错误。 3 3.下列选项中的各 圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 圆环间彼此绝缘。 1 4 1 4 坐标原点O处电场强度最大的是( ) 答案 B 解析设 圆环的电荷在原点O产生的电场强度为E0,根据电场强度叠加原理,在坐标原点O处,A 图电 1 4 场强度为E0,B 图电场强度为E0,C 图电场强度为E0,D 图电场强度为 0,因此本题答案为 B。2 4 4.(2018河南驻马店期末)如图所示,16 个电荷量均为+q(q0)的小球(可视为点电荷),均匀分布在 半径为r的圆周上。若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-2q,则圆心O点处的电场强度为 ( ) A.,方向沿半径
5、向左 2kq r2 B.,方向沿半径向右 2kq r2 C.,方向沿半径向左 3kq r2 D.,方向沿半径向右 3kq r2 答案 D 解析根据对称性和电场的叠加原理,知原来O处电场强度为零,说明P点处小球在O处产生的电场 强度与其余 15 个小球在O处产生的合电场强度大小相等、方向相反,则其余 15 个小球在O处产生 的合电场强度大小为E=,方向沿半径向右。将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-2q,其余 15 kq r2 个小球在O处产生的合电场强度不变,大小仍为E=,方向沿半径向右。-2q在O处产生的电场强度 kq r2 大小为E=,方向沿半径向右,所以O点处的电场强度为EO=E+E=,
6、方向沿半径向右,故 D 正确。 2kq r2 3kq r2 5 5. 如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列 3 个带电小球A、B、C(可视为点电荷)。若 它们恰能处于平衡状态,那么这 3 个小球所带的电荷量及电性的关系,可能的情况是( ) A.-9、4、-36B.4、9、36 C.-3、2、8D.3、-2、6 答案 A 解析要使每个小球都处于平衡状态,必须使其他两个小球对它的库仑力大小相等、方向相反,以小 球A为研究对象,有FBA=FCA,如图所示,故B、C带异种电荷,由库仑定律得k=k,以小球C为研 QAQB rAB2 QAQC rAC2 究对象,同理,知A、B带异种电荷,k=
7、k,联立得k=k=k,又考虑到rAC=rAB+rBC,解得 QAQC rAC2 QBQC rBC2 QAQC rAC2 QAQB rAB2 QBQC rBC2 ,此式为三球平衡时所带电荷量的大小关系。综上可知 A 正确。 QAQC=QAQB+QBQC 6 6. 边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,静电力常量用k表示,则该 三角形中心O点处的电场强度为( ) A.,方向由C指向O 6kq a2 B.,方向由O指向C 6kq a2 C.,方向由C指向O 3kq a2 D.,方向由O指向C 3kq a2 答案 B 解析每个点电荷在O点处的电场强度大小都是E=,画出矢
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