2020高考物理一輪總復習 課時沖關(guān)二十四 庫侖定律 電場力的性質(zhì)（含解析）新人教版

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1、庫侖定律　電場力的性質(zhì) [A級－基礎(chǔ)練] 1．對電場強度公式E＝k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)的電場都能用此公式計算場強E B．以點電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強E相同 C．當離點電荷距離r→0時，場強E→∞ D．當離點電荷距離r→∞時，場強E→0 解析：D　[E＝k的適用條件為“真空中”“點電荷”，不是任何帶電體激發(fā)的電場都能用此公式計算場強E，A選項錯誤，當離點電荷距離r→0時，帶電體已不能看成點電荷，場強E不是趨向無窮大，C選項錯誤，當r→∞時，也就是距離場源電荷距離很遠，所以E→0，D選項正確；以點電荷Q為中

2、心、r為半徑的球面上各處的場強大小相等，但方向不同，電場強度是矢量，有大小和方向，所以場強不同，B選項錯誤．] 2．(2019·重慶名校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)真空中有兩個相同的帶電金屬小球(可看成點電荷)，帶電荷量分別為9Q、－Q，當它們靜止于空間某兩點時，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.F　　　　　 B.F C.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F′＝F，C正確．] 3．(多選)某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是(　　 ) A．c點電場強

3、度大于b點電場強度 B．a(chǎn)點電勢高于b點電勢 C．若將一試探電荷＋q由a點釋放，它將沿電場線運動到b點 D．若在d點再固定一點電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電勢能減小 解析：BD　[電場線越密的地方電場強度越大，Ecφb，B正確；將試探電荷＋q由a點釋放，它將沿電場線的切線方向運動而不是沿電場線運動，C錯誤；在原電場中，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電場力做正功，在d點再固定一點電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移到b的過程中，在－Q形成的電場中電場力對試探電荷也做正功，所以在合電場中，將一試探電荷＋q由a移至b的

4、過程中，電場力做正功，電勢能將減小，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三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q>0)的固定點電荷．已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)(　　 ) A．k　　　　　 B．k C．k D．k 解析：B　[由b點處的合場強為零可得圓盤在b點處的場強與點電荷q在b點處的場強大小相等、方向相反，所以圓盤在b點處的場強大小為Eb＝k，再根據(jù)圓盤場強的對稱性和電場強度疊加即可得出d點處的場強大小為Ed＝Eb＋k＝k，B正確．]

5、 5．如圖所示，電荷量為q1和q2的兩個點電荷分別位于P點和Q點．已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零，且PR＝2RQ.則(　　 ) A．q1＝2q2 B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2 解析：B　[已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零，兩電場強度大小相等、方向相反，所以兩電荷為同種電荷，＝，得＝，q1＝4q2，B項正確，其他選項錯誤．] 6．一負電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的v－t圖象如圖所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的(　　 ) 解析：C　[由v－t圖象可知負電荷在電場中做

6、加速度越來越大的加速運動，故電場線應(yīng)由B指向A且A到B的方向場強變大，電場線變密，選項C正確．] 7．(2019·吉林長春普通高中(上)質(zhì)檢)(多選)如圖甲所示，在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點．放在A、B兩點的檢驗電荷受到的電場力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示．以x軸的正方向為電場力的正方向，則(　　 ) A．點電荷Q一定為正電荷 B．點電荷Q在A、B之間 C．A點的電場強度大小為5×103 N/C D．A點的電場強度比B點的電場強度大 解析：BD　[由圖乙可知，正的檢驗電荷放在A點和負的檢驗電荷放在B點所受電場力的方向都沿x軸正向，說明點電荷Q為負

7、電荷并且在A、B之間，A錯誤，B正確；F－q圖象的斜率表示電場強度，得出A點的場強大小為2×103 N/C，C錯誤；B點的場強大小為5×102 N/C，故D正確．] [B級－能力練] 8．(2019·山東濰坊期末)如圖所示，等量異種點電荷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，ACBD構(gòu)成一個正方形，一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速度釋放，由C運動到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．桿對小球的作用力先減小后增大 D．桿對小球的作用力先增大后減

8、小 解析：D　[CD連線上電場強度的方向垂直于CD水平向右，從C到D電場強度先增大后減小，小球從C點由靜止開始釋放，重力做正功，電場力不做功，動能增大，速度增大，A、B錯誤；桿對小球的作用力與電場力平衡，桿對小球的作用力水平向右，先增大后減小，C錯誤，D正確．] 9．已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同．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兩個點，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V＝πr3，則A點處檢驗電荷q受到的電場力的大小為(　　

9、 ) A. B. C. D. 解析：B　[實心大球?qū)的庫侖力F1＝，實心小球的電荷Q′＝Q×＝，實心小球?qū)的庫侖力F2＝＝，檢驗電荷q所受的電場力F＝F1－F2＝，選項B正確．] 10．(2018·全國卷Ⅰ)如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受庫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值為k，則(　　) A．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝ B．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝ C．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝ D．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝ 解析：D　[在c點建立坐標系如圖所示，因c

10、所受庫侖力的合力平行于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° Fac＝ Fbc＝ 解得：＝·＝.故D對，A、B、C錯．] 11．(多選)帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度v0，進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，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．粒子的機械能先減小后增大 解析：AD　[做曲線運動的物體所受合外力指向運動軌跡的凹側(cè)，故粒子受到的電場力沿電場線切線方向

11、，因此粒子帶正電，選項A正確；由題圖知粒子受電場力向右，所以先向左做減速運動，后向右做加速運動，故選項B錯誤；根據(jù)電場線的疏密知道場強先減小后增大，故加速度先減小后增大，故選項C錯誤；據(jù)軌跡彎曲程度，知電場力的方向沿電場線切線方向向右，從a點到b點，電場力先做負功，再做正功，根據(jù)功能關(guān)系可知粒子的機械能先減小后增大，故選項D正確．] 12．如圖所示，邊長為a的正三角形ABC的三個頂點分別固定三個點電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點處的場強為(　　 ) 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：B　[每個點電荷在O點處的場

12、強大小都是E＝＝，畫出矢量疊加的示意圖，如圖所示，由圖可得O點處的合場強為EO＝2E＝，方向由O指向C，B項正確．] 13.(多選)用細繩拴一個質(zhì)量為m帶正電的小球B，另一個也帶正電的小球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、拉力和庫侖力的作用下靜止不動，如圖所示．現(xiàn)將細繩剪斷后(　　) A．小球B在細繩剪斷瞬間開始做平拋運動 B．小球B在細繩剪斷瞬間加速度大于g C．小球B落地的時間小于 D．小球B落地的速度大于 解析：BCD　[剪斷細繩的瞬間，小球B受重力和水平向右的庫侖斥力，不做平拋運動，A錯誤；在剪斷細繩的瞬間，小球B的加速度a＝>g，B

13、正確；B下落過程中，A對B的庫侖斥力斜向右下方，在豎直方向的加速度a豎直>g，由h＝at2可得t<，C正確；B下落過程中，重力和庫侖力均做正功，mgh＋W庫＝mv2，所以v>，D正確．] 14.(2019·吉林長春外國語學校檢測)(多選)如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA＝OB，都用長為L的絲線懸掛在O點．靜止時A、B相距為d.為使平衡時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、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等、方向相反；由幾何關(guān)系可知，＝，而庫侖力F＝；即＝＝k，即mBgd3＝kQAQBL.要使d變?yōu)?，可以使B球質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立，故A錯誤，B正確；或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立，故C錯誤，D正確．] 8