专题01 库仑定律、电场强度和电场线（知识梳理+专题过关）-2022-2023学年高二物理上学期期中期末考点大串讲（人教版2019） (2)

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专题01  库仑定律、电场强度和电场线【知识梳理】 【专题过关】一、库仑力作用下的平衡问题1．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c、（可视为点电荷），a、b的距离等于b、c的距离，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则判断正确的是（　　）A．a对b 的静电力一定是引力B．a对b 静电力可能是斥力C．a、b、c、的带电量之比为2∶1∶2D．a、b、c、的带电量之比为4∶1∶42．如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应（      ）A．带负电，放在A点 B．带正电，放在B点C．带负电，放在C点 D．带正电，放在C点3．如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（　　）A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小C．物体A受到斜面的支持力一直减小D．物体A受到斜面的支持力一直增大4．如图所示，带正电的小球A用竖立在地面上的绝缘杆支撑，带正电的小球B用绕过A球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时A、B在同一水平线上并处于静止，不计两个小球的大小。现用手拉细线使小球B缓慢向上移动，小球B在向上移动过程中A、B两球的带电量保持不变，不计两球间的万有引力，则在B球缓慢移动一小段距离的过程中（　　）A．A、B两球间的距离在减小B．小球B的运动轨迹是一段圆弧C．细线上的张力一直减小D．细线上的张力可能先变小后变大5．如图所示，用绝缘丝线将质量为m，电荷量为qA的带负电小球A系在O点。在距O点的正下方l处，用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当丝线与竖直方向夹角为θ=30°时，球A静止，此时A、B两球连线与丝线AO垂直。已知静电力常量为k，重力加速度为g。（1）画出A球受力示意图，判断B球的电性；（2）求A球所在处的电场强度E的大小和方向；（3）求B球的电荷量qB。二、库仑力作用下的动力学问题6．如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时，乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）。它们运动的v－t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知（　　）A．甲、乙两球一定带异号电荷B．t1时刻两球的电势能最小C．0～t2时间内，两球间的静电力先增大后减小D．0～t3时间内，甲球的动能一直增大，乙球的动能一直减小7．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+2q，B球带电量为-q，由静止开始释放时A球加速度大小为B球的两倍，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．A球的质量是B球质量的2倍B．A球与B球受到静电力的大小相等C．A球与B球受到的静电力是一对平衡力D．A、B球相互靠近过程中加速度都增大，且A球加速度大小总是B球的两倍8．如图所示，小车放在水平桌面上，上表面绝缘并且光滑，竖直支杆顶端O处用细绳悬挂一质量为，的不带电小球C，一带电圆环套在支杆底端A处，质量为、带电量为的小球D放在小车右端。用一水平恒力拉着小车向左做匀加速直线运动，细绳与支杆之间的夹角为且保持稳定，小球D相对于小车静止。下列分析正确的是（　　）A．支杆底端A处的圆环带负电B．小车的加速度大小为C．带电圆环对小球D的库仑力大小D．小车突然停止运动，带电小球D的动能和电势能减少9．如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个正点电荷Q，P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为－q的小球位于管的顶端A点，PA连线水平，q≪Q．将小球由静止开始释放，小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点，PB⊥AC，小球在A处时的加速度为a．不考虑小球电荷量对电场的影响，则（    ）A．A点的电势低于B点的电势 B．B点的电场强度大小是A点的4倍C．小球从A到C的过程中电势能先增大后减小 D．小球运动到C处的加速度为g－a10．如图所示，质量为m的小球A放在绝缘斜面上，斜面的倾角为α。小球A带正电，电荷量为q。在斜面上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷，将小球A由距B点竖直高度为H处无初速度释放。小球A下滑过程中电荷量不变。不计A与斜面间的摩擦，整个装置处在真空中。已知静电力常量k和重力加速度g。（1）A球刚释放时的加速度是多大？（2）当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离。三、电场强度和电场强度的叠加问题11．关于场强的说法正确的是（　　）A．公式适用于任何电场B．公式中的Q是放入电场中试探电荷的电量C．在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同D．空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比12．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E2与E1之比为（　　）A．1∶2 B．2∶1 C． D．13．如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中，A点的电场强度为零。下列说法正确的是（　　）A．薄板可能带正电B．图中B点的电场强度也为零C．带电薄板产生的电场在B点的电场强度大小为D．B、O两点间的电势差与A、O两点间的电势差相等14．硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成，工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程：电荷量均为的点电荷，对称均匀地分布在半径为R的圆周上，若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成，则圆心O点处的电场强度为（　　）A．，方向沿半径指向P点 B．，方向沿半径背离P点C．，方向沿半径指向P点 D．，方向沿半径背离P点15．在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为。已知a点的场强大小为E，方向与ab连线垂直，b点的场强方向与ab连线成30°角。如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为（　　）A．负电，4E B．负电， C．正电， D．正电，4E四、常见的电场线16．如图所示，正、负等量异种点电荷放在矩形BCD的两顶点AB上，M点为AB的中点，N点为CD的中点。下列说法正确的是（　　）A．M点电势高于N点电势B．D点和C点的电场强度相同C．将一负电荷沿直线从D点移到C点，电场力对其做正功D．将一正电荷沿直线从M点移到N点，其电势能不变17．如图所示，立方体的两个顶点A、C上固定有两个等量的同种正电荷，M、N是立方体边和的中点，开始时在处锁定一个负电荷P，不计负电荷重力，下列有关说法正确的是（　　）A．M、N两点的电场强度相同B．解除锁定，将负电荷P移到上电势能一定减小C．解除锁定，静止释放负电荷P，P将向下加速，加速度也一直增大D．解除锁定，给负电荷P一个沿方向的初速度有可能做匀速圆周运动18．如图所示是A、B两个点电荷电场的部分电场线，一带负电的点电荷q只在静电力的作用下由a运动到c的轨迹如图中虚线所示，则（　　）A．A带正电，B带负电B．A的电荷量小于B的电荷量C．q在b点的速度大于q在c点的速度D．q在b点的加速度大于q在c点的加速度19．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A，B，C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是：（　　）A．B点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度B．由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点的过程中，电势逐渐降低D．AB两点电势差20．四个点电荷（其中两个电量为、另两个电量为）分别位于正方形的顶点上，组成一种如图所示的电四极子。为正方形对角线的交点，为正方形四条边的中点，无穷远处电势为零，则下列说法正确的是A．四点的电势均与点电势相等B．两点的电场强度大小相等、方向相反C．将一个检验电荷从点移到点，电场力做功为零D．将一个检验电荷从点沿直线移到点的过程中，电荷的电势能先减小后增大