高中物理人教版1第一章静电场 校赛得奖

长沙市第一中学2023届高二物理同步练习(库伦定侓)学校:___________姓名：___________班级：___________1.（单选）两个带同种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上，由静止释放，运动过程中两球的（）A．速度逐渐变小B．加速度逐渐变大C．库仑力逐渐变小D．库仑力逐渐变大2.（单选）真空中有A、B两个点电荷，A的电荷量是B的3倍，则（）A．此时A对B的作用力是B对A的作用力的3倍B．将A、B间的距离加倍，它们的作用力变为原来的2倍C．将A、B间的距离加倍，它们的作用力变为原来的4倍D．将A、B间的距离加倍，它们的作用力变为原来的倍3.（单选）如图所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点D，细线的长度关系为Oa=Ob＜Oc，让三球带电后它们能静止在图中所示位置．此时细线Oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是（）A．a、b、c三球质量一定相等B．a、b、c三球所带电荷量一定相等C．a、b、c三球所受静电力大小一定相等D．细线Oa、Ob所受拉力大小一定相等4.（单选）如图所示，两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用，当系统处于静止状态时，可能出现的状态应是（）A．B．C．D．5.（单选）真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）A．FB．2FC．D．6.（单选）对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为（k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是（）A．金属球上的感应电荷电量B．金属球上的感应电荷电量C．绝缘丝线中对小球的拉力大小为D．绝缘丝线中对小球的拉力大小7.（多选）A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于相同高度．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（）A．FA＜FBB．细线AC对A的拉力C．细线OC的拉力TC=（mA+mB）gD．同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同8.（单选）以下说法正确的是（）A．一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷跟一个电子电荷量数值相等C．只有体积很小的带电体才能看成点电荷D．由公式F=k知，当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞9.（多选）如图所示，用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点．两球的质量分别为mA、mB，A球和B球所带的电荷量分别为qA、qB．两球静止时，悬线与竖直线的偏角分别为α和β，则（）A.mA＞mB，qA＜qB，α＞βC.mA=mB，qA＜qB，α=βB.mA＜mB，qA＜qB，α＜βD.mA=mB，qA＞qB，α=β10.（单选）如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使A、B带上同种电性的电荷，此时上、下细线受力分别为FA′、FB′，则（）A.FA=FA′，FB＞FB′C.FA＜FA′，FB＞FB′D.FA＜FA′，FB＜FB′B.FA=FA′，FB＜FB′计算题11.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°，重力加速度为g，静电力常量为k．求：（1）B小球所受库仑力的大小F；（2）带电小球在B处产生的电场强度大小；（3）细绳的长度L．12.如图所示，带电量分别为4q和﹣q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d．若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷．（1）求小环C的平衡位置．（2）若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x（|x|≪d）后静止释放，试判断小环C能否回到平衡位置．（回答“能”或“不能”即可）（3）若小环C带电量为﹣q，将小环拉离平衡位置一小位移x（|x|≪d）后静止释放，试证明小环C将作简谐运动．（提示：当α≪1时，则）13.（计算）如图11所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ.求：(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？参考答案1.考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据库仑定律，结合两球之间距离的变化判断库仑力的变化，通过牛顿第二定律得出加速度的变化，根据速度和加速度的方向关系判断出速度的变化．解答：解：同种电荷相互排斥，根据库仑定律得，F=，r增大，库仑力变小．根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，由于加速度的方向与速度方向相同，速度逐渐增大，故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同，当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动．2.考点：库仑定律；元电荷、点电荷．专题：电场力与电势的性质专题．分析：本题比较简单，由题可知AB间的库仑力是一对相互作用力，与电量的多少无关，并直接利用库仑定律公式F=k，即可求解．解答：解：A、它们之间的库仑力属于相互作用力，因此与各处电量的多少无关，故A错误；B、当A、B间的距离加倍，由于电量保持不变，根据F=k可知：它们的作用力变为原来的倍，故BC错误，D正确．故选：D．3.考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据题意大致可以估计：OC在OA和OB的中垂线上．而ab两个小球受到的电场力一定为斥力！即OC一定在竖直方向上，OA、OB各在一侧．解答：解：A、对ab受力分析可得：因为ab连线处于水平，则ma=mb；故A正确；B、由于Oc沿竖直方向，而c受重力及绳拉力也在竖直方向，所以a对c的库仑力与b对c的库仑力一定等大，即qa=qb；故B正确；C、而c的电荷量与a、b电荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受库仑力大小不一定相等，故C错误；D、因c对a、b的库仑力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等，故D正确，故选：ABD．点评：考查对物体的受力分析，掌握库仑定律的应用，理解受力平衡状态分析．4.考点：电势差与电场强度的关系；库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：运用整体法研究OA绳与竖直方向的夹角，再隔离B研究，分析AB绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态．解答：解：A受到4F水平向右的力，B受到F的水平向左的力以整体为研究对象，分析受力如图．设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得tanα==以B球为研究对象，受力如图．设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tanβ=得到α=β故选：B点评：本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力．5.考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电量不变，只是将距离增大到原来的2倍，根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小．解答：解：由点电荷库仑力的公式F=k可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，所以D正确．故选D．点评：本题就是对库仑力公式的直接考查，掌握住公式就很容易分析了．6.A金属球球心处电势为0，而金属球上的电荷由于q的存在集中在球的上端，则有，得，A正确，B错；绝缘丝线中对小球的拉力大小为，CD错。7.考点：库仑定律；牛顿第二定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：设两个球间的静电力为F，分别对两个球受力分析，求解重力表达式后比较质量大小；根据整体法来确定细线的拉力，并由牛顿第二定律则可判定细线烧断后各自的运动情况．解答：解：A、对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图根据平衡条件，则有，两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故A错误；有：mAg=TAcos30°因此：TA=mAg，故B错误；C、由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，故C正确；D、同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向重力不变，所以加速度相同，故D正确；故选CD．点评：本题关键分别对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列方程；再结合库仑定律列方程分析求解．8.考点：库仑定律；元电荷、点电荷．专题：电场力与电势的性质专题．分析：A、根据电荷守恒定律，即可求解；B、密立根测得的元电荷的数值，元电荷跟一个电子电荷量数值相等；CD、库仑定律F=k适用于真空中两点电荷之间的作用力．当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．解答：解：A、小球上带的负电荷几乎不存在了．这说明小球上原有的负电荷与周围空气中和．故A错误；B、元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B正确．C、当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，故C错误；D、当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用两个带电体间的距离足够大时，带电体可以看成点电荷，库仑公式适用，故D错误．故选：B．点评：解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．9.考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用．分析：两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的；两个小球均受重力、静电力和拉力，根据平衡条件列式比较即可．解答：解：两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的，设其大小为F；对A球受力分析，受重力、拉力和静电力，根据共点力平衡条件，有：mAg=同理，有：mBg=当mA=mB；则有α=β；而一对静电力的大小一定相等，与电量是否相等无关，故无法判断电量大小关系，故CD正确，AB错误；故选：CD．点评：本题关键是对两个球受力分析，根据共点力平衡条件列式比较；注意一对静电力的大小一定相等，与电量是否相等无关．10.考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：运用整体法研究，根据共点力平衡状判断上丝线受的力的变化．再隔离B研究，进行受力分析，根据共点力平衡状判断下丝线受的力的变化．解答：解：运用整体法研究两个质量相等的小球A和B，不管A、B是否带电，整体都受重力和上丝线的拉力，则由平衡条件得：上丝线的拉力F=2mg．所以FA=FA′．再隔离B研究，不带电时受重力和下丝线的拉力，由平衡条件得：FB=mg．带电时受重力、下丝线的拉力和A对B的向上的排斥力．由平衡条件得：FB′+F′=mg．即FB′＞mg．所以FB＜FB′故B正确，ACD错误．故选：B．点评：本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力．11.考点：电场强度；库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解；（2）根据电场强度的定义式E=，求解电场强度大小；（3）根据库仑定律列式求解细线的长度．解答：解：（1）对B球，由平衡条件有：B小球所受库仑力的大小F=mgtanθ=mg…①（2）带电小球在B处产生的电场强度大小：E===…②（3）由库仑定律有：F=k…③解得L=答：（1）B小球所受库仑力的大小F为mg；（2）带电小球在B处产生的电场强度大小为；（3）细绳的长度L为．12.解析：（1）对C进行受力分析，根据共点力平衡条件得两个力大小相等方向相反所以小环C的平衡位置应该在AB连线的延长线上，设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡，带电量为Q由库仑定律得：F=有平衡条件得：Fc==0解得：l1=﹣d（舍去）；l2=d所以平衡位置为：l=d（2）不能，若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移