2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)沖關(guān)二十四 庫(kù)侖定律 電場(chǎng)力的性質(zhì)（含解析）新人教版

庫(kù)侖定律電場(chǎng)力的性質(zhì) A級(jí)基礎(chǔ)練1對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度公式Ek有幾種不同理解，其中正確的是( )A只要帶電體電荷量為Q，在距離r處激發(fā)的電場(chǎng)都能用此公式計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)EB以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)E相同C當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r0時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)ED當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)E0解析：DEk的適用條件為“真空中”“點(diǎn)電荷”，不是任何帶電體激發(fā)的電場(chǎng)都能用此公式計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)E，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，當(dāng)離點(diǎn)電荷距離r0時(shí)，帶電體已不能看成點(diǎn)電荷，場(chǎng)強(qiáng)E不是趨向無窮大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，當(dāng)r時(shí)，也就是距離場(chǎng)源電荷距離很遠(yuǎn)，所以E0，D選項(xiàng)正確；以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，有大小和方向，所以場(chǎng)強(qiáng)不同，B選項(xiàng)錯(cuò)誤2(2019·重慶名校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)真空中有兩個(gè)相同的帶電金屬小球(可看成點(diǎn)電荷)，帶電荷量分別為9Q、Q，當(dāng)它們靜止于空間某兩點(diǎn)時(shí)，靜電力大小為F.現(xiàn)用絕緣手柄將兩球接觸后再放回原處，則它們間靜電力的大小為( )A.FB.FC.F D.F解析：C接觸前F，接觸后兩金屬小球帶等量的同種電荷，各帶4Q的電荷量，相互作用力F，則FF，C正確3(多選)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說法正確的是( )Ac點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度Ba點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷Q，將一試探電荷q由a移至b的過程中，電勢(shì)能減小解析：BD電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，Ec<Eb，A錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低，a>b，B正確；將試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線的切線方向運(yùn)動(dòng)而不是沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；在原電場(chǎng)中，將一試探電荷q由a移至b的過程中，電場(chǎng)力做正功，在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷Q，將一試探電荷q由a移到b的過程中，在Q形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)力對(duì)試探電荷也做正功，所以在合電場(chǎng)中，將一試探電荷q由a移至b的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能將減小，D正確4如圖所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)( )AkBkCk Dk解析：B由b點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零可得圓盤在b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反，所以圓盤在b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ebk，再根據(jù)圓盤場(chǎng)強(qiáng)的對(duì)稱性和電場(chǎng)強(qiáng)度疊加即可得出d點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為EdEbkk，B正確5如圖所示，電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，且PR2RQ.則( )Aq12q2 Bq14q2Cq12q2 Dq14q2解析：B已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，兩電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，所以兩電荷為同種電荷，得，q14q2，B項(xiàng)正確，其他選項(xiàng)錯(cuò)誤6一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是下圖中的( )解析：C由vt圖象可知負(fù)電荷在電場(chǎng)中做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)線應(yīng)由B指向A且A到B的方向場(chǎng)強(qiáng)變大，電場(chǎng)線變密，選項(xiàng)C正確7(2019·吉林長(zhǎng)春普通高中(上)質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點(diǎn)放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示以x軸的正方向?yàn)殡妶?chǎng)力的正方向，則( )A點(diǎn)電荷Q一定為正電荷B點(diǎn)電荷Q在A、B之間CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為5×103 N/CDA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大解析：BD由圖乙可知，正的檢驗(yàn)電荷放在A點(diǎn)和負(fù)的檢驗(yàn)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向都沿x軸正向，說明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷并且在A、B之間，A錯(cuò)誤，B正確；Fq圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，得出A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2×103 N/C，C錯(cuò)誤；B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為5×102 N/C，故D正確B級(jí)能力練8(2019·山東濰坊期末)如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點(diǎn)，ACBD構(gòu)成一個(gè)正方形，一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上自C點(diǎn)無初速度釋放，由C運(yùn)動(dòng)到D的過程中，下列說法正確的是() A小球的速度先減小后增大B小球的速度先增大后減小C桿對(duì)小球的作用力先減小后增大D桿對(duì)小球的作用力先增大后減小解析：DCD連線上電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于CD水平向右，從C到D電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，小球從C點(diǎn)由靜止開始釋放，重力做正功，電場(chǎng)力不做功，動(dòng)能增大，速度增大，A、B錯(cuò)誤；桿對(duì)小球的作用力與電場(chǎng)力平衡，桿對(duì)小球的作用力水平向右，先增大后減小，C錯(cuò)誤，D正確9已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同如圖所示，半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在過球心O的直線上有A、B兩個(gè)點(diǎn)，O和B、B和A間的距離均為R.現(xiàn)以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，若靜電力常量為k，球的體積公式為Vr3，則A點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷q受到的電場(chǎng)力的大小為( )A. B.C. D.解析：B實(shí)心大球?qū)的庫(kù)侖力F1，實(shí)心小球的電荷QQ×，實(shí)心小球?qū)的庫(kù)侖力F2，檢驗(yàn)電荷q所受的電場(chǎng)力FF1F2，選項(xiàng)B正確10(2018·全國(guó)卷)如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，則()Aa、b的電荷同號(hào)，kBa、b的電荷異號(hào)，kCa、b的電荷同號(hào)，kDa、b的電荷異號(hào)，k解析：D在c點(diǎn)建立坐標(biāo)系如圖所示，因c所受庫(kù)侖力的合力平行于ab，則要求Fac與Fbc一為引力，另一為斥力，故a、b為異種電荷，且在y方向的合力為0，即：Fac·cos 53°Fbccos 37°FacFbc解得：·.故D對(duì)，A、B、C錯(cuò)11(多選)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度v0，進(jìn)入電場(chǎng)并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示，則從a到b過程中，下列說法正確的是( )A粒子帶正電荷B粒子先加速后減速C粒子加速度一直增大D粒子的機(jī)械能先減小后增大解析：AD做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故粒子受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線方向，因此粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；由題圖知粒子受電場(chǎng)力向右，所以先向左做減速運(yùn)動(dòng)，后向右做加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密知道場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大，故加速度先減小后增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；據(jù)軌跡彎曲程度，知電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線切線方向向右，從a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功，再做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知粒子的機(jī)械能先減小后增大，故選項(xiàng)D正確12如圖所示，邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷q、q、q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為( )A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C解析：B每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小都是E，畫出矢量疊加的示意圖，如圖所示，由圖可得O點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為EO2E，方向由O指向C，B項(xiàng)正確13.(多選)用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的小球B，另一個(gè)也帶正電的小球A固定在絕緣豎直墻上，A、B兩球離地面的高度均為h，小球B在重力、拉力和庫(kù)侖力的作用下靜止不動(dòng)，如圖所示現(xiàn)將細(xì)繩剪斷后()A小球B在細(xì)繩剪斷瞬間開始做平拋運(yùn)動(dòng)B小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度大于gC小球B落地的時(shí)間小于D小球B落地的速度大于解析：BCD剪斷細(xì)繩的瞬間，小球B受重力和水平向右的庫(kù)侖斥力，不做平拋運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；在剪斷細(xì)繩的瞬間，小球B的加速度a>g，B正確；B下落過程中，A對(duì)B的庫(kù)侖斥力斜向右下方，在豎直方向的加速度a豎直>g，由hat2可得t<，C正確；B下落過程中，重力和庫(kù)侖力均做正功，mghW庫(kù)mv2，所以v>，D正確14.(2019·吉林長(zhǎng)春外國(guó)語學(xué)校檢測(cè))(多選)如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OAOB，都用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線懸掛在O點(diǎn)靜止時(shí)A、B相距為d.為使平衡時(shí)AB間距離減為，可采用以下哪些方法( )A將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍B將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍C將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍解析：BD如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫(kù)侖力；將拉力及庫(kù)侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等、方向相反；由幾何關(guān)系可知，而庫(kù)侖力F；即k，即mBgd3kQAQBL.要使d變?yōu)椋梢允笲球質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立，故A錯(cuò)誤，B正確；或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立，故C錯(cuò)誤，D正確8