山东专用2020版高考物理一轮复习第七章第1节库仑定律电场力的性质练习含解析新人教版.pdf
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1、第 1 节 库仑定律 电场力的性质第 1 节 库仑定律 电场力的性质 1.(2019山东青岛联考)如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a,b,c为三个套在圆环上可自由滑动 的空心带电小球,已知小球 c 位于圆环最高点,ac 连线与竖直方向成 60角,bc 连线与竖直 方向成 30角,三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是( D ) A.a,b,c 小球带同种电荷 B.a,b 小球带异种电荷,b,c 小球带同种电荷 C.a,b 小球电荷量之比为 D.a,b 小球电荷量之比为 解析:对 c 小球受力分析可得,a,b 小球必须带同种电荷 c 小球才能平衡.对 b 小球受力分析 可得,b,c 小球带异种电荷
2、 b 小球才能平衡,故 A,B 错误;对 c 小球受力分析,将力正交分解后 可得 ksin 60= ksin 30,又 racrbc=1,解得 qaqb=9,故 C 项错误, D 项正确. 2.如图所示,边长为a 的正方形 ABCD 的四个顶点分别固定电荷量为+q 的点电荷,直线 MN 过正方形的几何中心 O 且垂直正方形平面,P 与 O 点相距为 a,P 点的电场强度为 E,若将 A 点 的电荷换为-q 的点电荷,则 P 点的电场强度的大小为( D ) A. B. C.E D. 解析:由几何关系及电场强度的叠加原理可知,每一个+q 点电荷在 P 点的电场强度为E, 将 A 点的点电荷换为-q
3、 后,该点电荷在 P 点的电场强度大小没变,但方向反向,由叠加原理可 知,D 选项正确. 3.(2019湖北黄冈模拟)如图所示,正方形 ABCD 的对角线相交于 O 点,两个等量同种正电荷 分别固定在 A,C 两点,则( D ) A.B,D 两处电势、电场强度均相同 B.B,D 两处电势、电场强度均不相同 C.若在 B 点静止释放一电子,电子一定在 B,D 间往复运动,且加速度先减小后增大 D.若在 B 点给电子一垂直纸面合适的速度,电子可绕 O 点做匀速圆周运动 解析:在等量同种电荷连线的中垂线上,电场强度从 O 点开始向上下两边先增大后减小,在 O 上方的电场强度方向竖直向上,在O下方的电
4、场强度方向竖直向下,根据对称性可知B,D两点 的电场强度大小相同,方向不同,电势相同,故 A,B 错误;无法判断从 O 到 B(O 到 D)电场强度 是一直增大,还是先增大后减小,故无法判断电子的加速度的变化情况,C错误;在垂直纸面且 经过 B,D 两点的圆上,所有点的电势相等,并且电子受到的电场力指向 O 点,与速度方向垂直, 电子可绕 O 点做匀速圆周运动,D 正确. 4.(2019山西运城模拟)如图所示边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷 +q,+q,-q,则该三角形中心 O 点处的电场强度为( B ) A.,方向由 C 指向 O B.,方向由 O 指向 C C.,方向由
5、 C 指向 O D.,方向由 O 指向 C 解析:每个点电荷在 O 点处的电场强度大小都是 E=,画出矢量叠加的示意图,如 图所示,由图可得 O 点处的合场强为 E0=2E=,方向由 O 指向 C,选项 B 正确. 5.(2019河北唐山质检)一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动 到B点,它运动的v t图像如图所示.则A,B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( C ) 解析:由 v t 图像可知负电荷运动的速度越来越大,加速度也越来越大,可见其受到电场力越 来越大,电场强度也就越来越大,又因负电荷的受力方向与电场强度方向相反,故选项 C 符合 题意,A,B,D
6、 错误. 6.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O 处放一点电荷,将质量为 m、带电荷 量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰 好无压力.则放于圆心处的点电荷在 C 点产生的电场强度大小为( B ) A. B. C. D. 解析:在 B 点由库仑力和重力的合力提供向心力,得 F-mg=m,即 qE= m+mg,小球从 C 到 B 电场力不做功,由动能定理 mgR= mv2,两个式子联立可知 E=.点电荷在 C 点产生的电场 强度大小与 B 点相同,选项 B 正确. 7.(2018黑龙江哈尔滨二模)如图所示,一个均匀的带电圆环带电荷量为+
7、Q,半径为 R,放在 绝缘水平桌面上.圆心为 O 点,过 O 点作一竖直线,在此线上取一点 A,使 A 到 O 点的距离为 R, 在 A 点放一检验电荷+q,则+q 在 A 点所受的静电力为( B ) A.,方向向上 B.,方向向上 C.,方向水平向左 D.不能确定 解析:先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为点电荷,各点电荷对检验电荷的库 仑力在水平方向上相互抵消,竖直向上方向上的静电力大小为=,选项B正 确. 8.(2019广东东莞模拟)(多选)如图所示,两个大小相同的带电小球 A 和 B,小球 A 带有电荷 量 Q,小球 B 带有电荷量 7Q,小球 A 固定在绝缘细杆上,小球 B
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