2020高考物理一轮总复习 课时冲关二十四 库仑定律 电场力的性质（含解析）新人教版

库仑定律电场力的性质 A级基础练1对电场强度公式Ek有几种不同理解，其中正确的是( )A只要带电体电荷量为Q，在距离r处激发的电场都能用此公式计算场强EB以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同C当离点电荷距离r0时，场强ED当离点电荷距离r时，场强E0解析：DEk的适用条件为“真空中”“点电荷”，不是任何带电体激发的电场都能用此公式计算场强E，A选项错误，当离点电荷距离r0时，带电体已不能看成点电荷，场强E不是趋向无穷大，C选项错误，当r时，也就是距离场源电荷距离很远，所以E0，D选项正确；以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强大小相等，但方向不同，电场强度是矢量，有大小和方向，所以场强不同，B选项错误2(2019重庆名校联盟第一次联考)真空中有两个相同的带电金属小球(可看成点电荷)，带电荷量分别为9Q、Q，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F.现用绝缘手柄将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为( )A.FB.FC.F D.F解析：C接触前F，接触后两金属小球带等量的同种电荷，各带4Q的电荷量，相互作用力F，则FF，C正确3(多选)某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )Ac点电场强度大于b点电场强度Ba点电势高于b点电势C若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D若在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减小解析：BD电场线越密的地方电场强度越大，Ecb，B正确；将试探电荷q由a点释放，它将沿电场线的切线方向运动而不是沿电场线运动，C错误；在原电场中，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电场力做正功，在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移到b的过程中，在Q形成的电场中电场力对试探电荷也做正功，所以在合电场中，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电场力做正功，电势能将减小，D正确4如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )AkBkCk Dk解析：B由b点处的合场强为零可得圆盘在b点处的场强与点电荷q在b点处的场强大小相等、方向相反，所以圆盘在b点处的场强大小为Ebk，再根据圆盘场强的对称性和电场强度叠加即可得出d点处的场强大小为EdEbkk，B正确5如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR2RQ.则( )Aq12q2 Bq14q2Cq12q2 Dq14q2解析：B已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，两电场强度大小相等、方向相反，所以两电荷为同种电荷，得，q14q2，B项正确，其他选项错误6一负电荷从电场中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vt图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )解析：C由vt图象可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动，故电场线应由B指向A且A到B的方向场强变大，电场线变密，选项C正确7(2019吉林长春普通高中(上)质检)(多选)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以x轴的正方向为电场力的正方向，则( )A点电荷Q一定为正电荷B点电荷Q在A、B之间CA点的电场强度大小为5103 N/CDA点的电场强度比B点的电场强度大解析：BD由图乙可知，正的检验电荷放在A点和负的检验电荷放在B点所受电场力的方向都沿x轴正向，说明点电荷Q为负电荷并且在A、B之间，A错误，B正确；Fq图象的斜率表示电场强度，得出A点的场强大小为2103 N/C，C错误；B点的场强大小为5102 N/C，故D正确B级能力练8(2019山东潍坊期末)如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形，一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C点无初速度释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是() A小球的速度先减小后增大B小球的速度先增大后减小C杆对小球的作用力先减小后增大D杆对小球的作用力先增大后减小解析：DCD连线上电场强度的方向垂直于CD水平向右，从C到D电场强度先增大后减小，小球从C点由静止开始释放，重力做正功，电场力不做功，动能增大，速度增大，A、B错误；杆对小球的作用力与电场力平衡，杆对小球的作用力水平向右，先增大后减小，C错误，D正确9已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为Vr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为( )A. B.C. D.解析：B实心大球对q的库仑力F1，实心小球的电荷QQ，实心小球对q的库仑力F2，检验电荷q所受的电场力FF1F2，选项B正确10(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，kBa、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，kDa、b的电荷异号，k解析：D在c点建立坐标系如图所示，因c所受库仑力的合力平行于ab，则要求Fac与Fbc一为引力，另一为斥力，故a、b为异种电荷，且在y方向的合力为0，即：Faccos 53Fbccos 37FacFbc解得：.故D对，A、B、C错11(多选)带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0，进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是( )A粒子带正电荷B粒子先加速后减速C粒子加速度一直增大D粒子的机械能先减小后增大解析：AD做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹的凹侧，故粒子受到的电场力沿电场线切线方向，因此粒子带正电，选项A正确；由题图知粒子受电场力向右，所以先向左做减速运动，后向右做加速运动，故选项B错误；根据电场线的疏密知道场强先减小后增大，故加速度先减小后增大，故选项C错误；据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，根据功能关系可知粒子的机械能先减小后增大，故选项D正确12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点处的场强为( )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每个点电荷在O点处的场强大小都是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EO2E，方向由O指向C，B项正确13.(多选)用细绳拴一个质量为m带正电的小球B，另一个也带正电的小球A固定在绝缘竖直墙上，A、B两球离地面的高度均为h，小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示现将细绳剪断后()A小球B在细绳剪断瞬间开始做平抛运动B小球B在细绳剪断瞬间加速度大于gC小球B落地的时间小于D小球B落地的速度大于解析：BCD剪断细绳的瞬间，小球B受重力和水平向右的库仑斥力，不做平抛运动，A错误；在剪断细绳的瞬间，小球B的加速度ag，B正确；B下落过程中，A对B的库仑斥力斜向右下方，在竖直方向的加速度a竖直g，由hat2可得t，D正确14.(2019吉林长春外国语学校检测)(多选)如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OAOB，都用长为L的丝线悬挂在O点静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为，可采用以下哪些方法( )A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的8倍C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍解析：BD如图所示，B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反；由几何关系可知，而库仑力F；即k，即mBgd3kQAQBL.要使d变为，可以使B球质量增大到原来的8倍而保证上式成立，故A错误，B正确；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立，故C错误，D正确8