2019高考物理最后冲刺增分小题狂练: 20 Word版含解析.pdf
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1、小题狂练 20 库仑定律 电场力的性质 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1. 2018全国卷如图,三个固定的带电小球 a、b 和 c,相互间 的距离分别为 ab5 cm,bc3 cm,ca4 cm.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绝 对值为 k,则( ) Aa、b 的电荷同号,k16 9 Ba、b 的电荷异号,k16 9 Ca、b 的电荷同号,k64 27 Da、b 的电荷异号,k64 27 答案:D 解析:由于小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线, 根据受力分析知, a、b 的电荷异号 根据库仑定律, a 对
2、c 的库仑力为 Fak0 qaqc ac2 b 对 c 的库仑力为 Fbk0 qbqc bc2 设合力向左,如图所示,根据相似三角形,得 Fa ac Fb bc 联立式得 k. | qa qb| ac3 bc3 64 27 22019江苏省盐城市时杨中学检测真空中,A、B 两点与点电 荷 Q 的距离分别为 r 和 3r, 则 A、 B 两点的电场强度大小之比为( ) A3:1 B1:3 C9:1 D1:9 答案:C 解析:由点电荷的场强公式 Ek可知, ,C 选项正 Q r2 EA EB r2 B r2 A 9 1 确 32019四川省成都模拟如图所示为电场中的一条电场线,在 该电场线上有 a
3、、b 两点,用 Ea、Eb分别表示这两处的电场强度的大 小,则( ) Aa、b 两点的电场强度方向相反 B因为电场线由 a 指向 b,所以 EaEb C因为电场线是直线,所以 EaEb D 因不清楚 a、 b 两点附近的电场线分布情况, 所以不能确定 Ea、 Eb的大小关系 答案:D 解析 : 由电场线方向可知,a、b 两点的电场强度方向都向右,A 选项错误;仅一条电场线无法比较电场线的疏密程度和电场强度大小 关系,B、C 选项错误,D 选项正确 4 2019重庆八中模拟在如图所示的四种电场中, 分别标记有 a、 b 两点,其中 a、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( ) A图甲中与点电
4、荷等距的 a、b 两点 B图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的 a、b 两点 C图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的 a、b 两点 D图丁中非匀强电场中的 a、b 两点 答案:C 解析: 题图甲中与点电荷等距的 a、b 两点,电场强度大小 相同,方向不相反,A 选项错误;题图乙中,根据电场线的疏密及对 称性可判断,a、b 两点的电场强度大小相等、方向相同,B 选项错误 ; 题图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的 a、b 两点,电场强度大小相同,方向相反,C 选项正确;题图丁中根据电 场线的疏密可判断,b 点的电场强度大于 a 点的电场强度,D 选
5、项错 误 5. 2019福建省三明模拟(多选)如图所示,实线为不知方向的三条 电场线,从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出 a、b 两个 带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,不计两粒 子间的相互作用,则( ) Aa 一定带正电,b 一定带负电 Ba 的速度将减小,b 的速度将增大 Ca 的加速度将减小,b 的加速度将增大 D两个粒子的动能均增大 答案:CD 解析:根据两粒子的偏转方向,可知两粒子带异种电荷,但无法 确定其具体电性,故 A 错误;由粒子受力方向与速度方向的关系, 可判断电场力对两粒子均做正功,两粒子的速度、动能均增大,故 B 错误,D 正确;从两粒子的运
6、动轨迹判断,a 粒子的运动轨迹所在的 电场线逐渐变得稀疏,b 粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐变密,说 明 a 的加速度减小,b 的加速度增大,故 C 正确 6. 2019广东省深圳市耀华实验学校模拟如图所示, 在真空中某点 电荷产生的电场中有 a、 b 两点, a 点处场强大小为 Ea, 方向与连线 ab 的夹角为 60.b 点处场强大小为 Eb, 方向与连线 ab 的夹角为 30.则 a、 b 两点的场强大小关系为( ) AEb BEa Ea 2 Eb 2 CEb3Ea DEa3Eb 答案:D 解析:由题意知,场源电荷为负点电荷,则Q 应位于两电场线 的交点 O 处,如图所示,因为 a 点离
7、 O 较近,而 Eak ,Ebk , Q r2 a Q r2 b 而 rbra,所以有 Ea3Eb,所以 D 选项正确3 7 2019云南省建水六中模拟如图所示, 绝缘水平面上有 A、 B、 C、D 四点,依次相距 L,若把带电金属小球甲(半径远小于 L)放在 B 点,测得 D 点处的电场强度大小为 E; 现将不带电的相同金属小球乙 与甲充分接触后,再把两球分置于 A、C 两点,此时 D 点处的电场强 度大小为( ) A. E B. E 4 9 5 9 CE D.E 20 9 答案:D 解析:由 Ek得,Ek,甲、乙两小球接触后,电荷量 Q r2 Q 2L2 平分,有 Q1Q2 ,EDkk,联
8、立得 EDE,所以 D Q 2 Q 2L2 Q 18L2 20 9 项正确 82019宁夏六盘山高中摸底如图所示,两个质量均为 m 的完 全相同的金属球壳 a 与 b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固 定于绝缘支座上,两球心间的距离 l 为球半径的 3 倍若使它们带上 等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为 Q,引力常量为 G,静电力 常量为 k, 那么 a、 b 两球之间的万有引力 F1、 库仑力 F2分别满足( ) AF1G,F2k BF1G,F2k m2 l2 Q2 l2 m2 l2 Q2 l2 CF1G,F2k DF1G,F2k m2 l2 Q2 l2 m2 l2 Q2 l2 答案:
9、C 解析:两个金属球壳质量分布均匀,计算万有引力时可以等效为 质量集中于球心的质点,所以 F1G; 带上等量异种电荷时,异种 m2 l2 电荷互相吸引,电荷分布在两球壳靠近的一侧,电荷中心间的距离小 于两球心间的距离,则 F2k,选项 C 正确 Q2 l2 92019四川省苍溪中学诊断如图所示,两根绝缘轻绳将两个 大小和材料均相同的带正电小球(可视为质点)系于同一点,A 球靠在 绝缘墙壁上, B 球保持静止状态 两球所带电荷量分别为 qA2q 和 qB 4q.现将 B 球与 A 球接触后再次释放,稳定后两球均静止,下列说 法正确的是( ) AB 球的电荷量不变 B轻绳对 B 球的拉力变大 CA
10、、B 两球间库仑力减小 DA、B 两球间距离与原来两球间距离的比值为 3 9 2 答案:D 解析:两球接触时,平分电荷量,A 错误;设两轻绳的长度分别 为 h 和 L0,两球间距离为 L,当两球处于静止状态时,对 B 球进行受 力分析,如图所示,根据三角形相似可得, ,TG,所以轻 T G L0 h L0 h 绳对 B 球的拉力不变,B 错误;由 ,得 F G,又 Fk, F G L h L h qAqB L2 得 L, 故可知再次平衡时, 两球间距离增大, 库仑力增大, C 3 hkqAqB G 错误;两球间距离与原来两球间距离的比值为,D 3 qAqB 3 qAqB 3 9 2 正确 10
11、2019湖南省株洲模拟(多选)如图所示,在真空中倾斜平行 放置着两块带有等量异种电荷的金属板 A、B,倾角为 ,一个电荷 量 q1.41104C、质量 m1 g 的带正电小球自 A 板上的孔 P 以水 平速度 v00.1 m/s 飞入两板之间的电场,经 0.02 s 后未与 B 板相碰 恰好回到 P,g 取 10 m/s2,则( ) A板间电场强度大小为 100 V/m B板间电场强度大小为 141 V/m C板与水平方向的夹角 30 D板与水平方向的夹角 45 答案:AD 解析 : 小球从 A 板射向 B 板,能回到 P,可知小球沿水平方向运 动,对小球受力分析如图所示,设板间匀强电场的场强
12、为 E,在竖直 方向由平衡条件得, mgqEcos, 在水平方向由动量定理得 qEtsin 2mv0,解得 tan1,即 45,E100 V/m,A、D 项 2v0 gt mg qcos 正确 11 2019江苏省南京市程桥高中模拟一半径为 R 的半球面均匀 带有正电荷 Q,电荷 Q 在球心 O 处产生的场强大小 E0k,方向 Q 2R2 如图所示把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示, 上、下两部分电荷在球心 O 处产生电场的场强大小分别为 E1、E2; 把半球面分为表面积相等的左、右两部分,如图乙所示,左、右两部 分电荷在球心 O 处产生电场的场强大小分别为 E3、E4.则( )
13、 AE1k BE2 Q 4R2 kQ 4R2 CE3k DE4 Q 4R2 kQ 4R2 答案:A 解析:根据点电荷电场强度公式 E,且电荷只分布在球的表 kq r2 面,对于题图甲,虽表面积和各点到圆心的距离相同,但半球面上部 分各处电荷在 O 点场强夹角相对较小,则根据电场的叠加原理,上、 下两部分电荷在球心 O 处产生电场的场强大小关系为 E1E2; 因电荷 Q 在球心 O 处产生的场强大小 E0k,则 E1k;对于题图乙, Q 2R2 Q 4R2 半球面分为表面积相等的左、右两部分,根据电场的叠加可知:左侧 部分在O点产生的场强与右侧部分在O点产生的场强大小相等, 即E3 E4.由于方
14、向不共线, 由合成法则可知, E3k, 故 A 项正确, B、 C、 Q 4R2 D 项错误 12. 2019湖南省洞口一中检测(多选)套有三个带电小球的圆环放在 水平桌面上(不计一切摩擦),小球的电荷量保持不变,整个装置平衡 后,三个小球的一种可能位置如图所示三个小球构成一个锐角三角 形,三角形的边长大小关系是 ABACBC,下列说法正确的是( ) A三个小球电荷量的代数和可能为 0 B三个小球一定带同种电荷 C三个小球所受环的弹力大小为 NANBNC D三个小球带电荷量的大小为 QAQCQB 答案:BC 解析 : 对 A 分析,弹力过圆心,根据平衡条件,要么 B 与 C 对 A 有引力,要
15、么对 A 有斥力,因此 A 不可能受到一个斥力一个引力, 所以 B、 C 带同种电荷, 分析 B, 根据平衡条件可得 A、 C 带同种电荷, 所以三个小球电荷量的代数和不可能为零,A 错误,B 正确;A 受到 两斥力,设圆心为 O,因 AB 大于 AC,同时OAB 小于OAC,可 得受 B 的斥力更大, 又离 B 远可得 B 所带电荷量大于 C 所带电荷量, 同理 A 所带电荷量大于 B 所带电荷量,即 QAQBQC,故 D 错误; 结合平行四边形定则,知 NANBNC,C 正确 13. 2019广东省实验中学模拟(多选)如图所示,两等量异种点电荷 相距为 2a, M 与两点电荷共线, N 位
16、于两点电荷连线的垂直平分线上, 两点电荷连线中点到 M 和 N 的距离都为 L, 且 La.则两点电荷在 M 点的合电场强度和 N 点的合电场强度( ) A大小之比为 2:1,方向相反 B大小之比为 1:1,方向相反 C大小均与 a 成正比,方向相反 D大小均与 L 的平方成反比,方向相互垂直 答案:AC 解析:如图所示,两点电荷在 M 点产生的合电场强度为 E1k k4k,两点电荷在 N 点产生的合电场强度为 E2 q La2 q La2 qa L3 2k2k,所以 E1:E22:1;又 N 点处场强方 q L2a2 a L2a2 qa L3 向由q 指向q,在 M 点的场强方向由q 指向q
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