2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习练习：第七章 第1节 库仑定律 电场力的性质

第七章静电场

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k sin 60°=

k sin 30°,又r ac∶r bc=1∶,解得q a∶q b=∶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

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+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用绝缘细线悬挂在天花板上,两球球心的高度相同,间距为d,此时细线与竖直方向的夹角为θ.现让两个带电小球接触一下,然后再让两个小球球心的高度相同,间距仍为d,已知静电力常量为k,

重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.则( AD )

A.细线与竖直方向的夹角变大

B.两球之间的库仑力变小

C.两球之间的库仑力变为原来的

D.细线的拉力变大

解析:未接触时两球间的作用力F=k,接触后两球电荷量均分,则此时两球间的作用力F′=k,可知,两球间的库仑力变大,细线与竖直方向的夹角变大,两球之间的库仑力变为原来的,选项A正确,B,C错误;细线的拉力F T=,则当θ变大时,F T变大,选项D正确.

9.(2018·安徽江淮十校第三次联考)(多选)如图所示,P,Q处固定有等量的同种正电荷,O为P,Q连线的中点,在P,Q连线的垂直平分线上,一个带电粒子在A点由静止释放,结果粒子在A,B,C三点的加速度大小相等,且A,C关于P,Q连线对称,不计粒子受到的重力,则下列说法正确的是( ABC )