新高考物理一轮练习专题52库仑定律的应用

专题52库仑定律的应用1．如图所示，将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，则产生这种现象的原因是()A．细条之间相互感应起电，相互排斥散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．撕成细条后，由于空气浮力作用，细条散开D．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开2.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V＝eq\f(4,3)πr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为()A．eq\f(5kqQ,36R2)B．eq\f(7kqQ,36R2)C．eq\f(7kqQ,32R2)D．eq\f(3kqQ,16R2)3．[2021·浙江“七彩阳光”联考]真空中两个大小相同、带等量异种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷，电荷量分别为Q和－Q)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F.用一个带电荷量为－eq\f(1,3)Q的相同金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为()A．eq\f(F,9)B．eq\f(F,3)C．eq\f(3F,8)D．eq\f(F,2)4．[2021·河南郑州模拟]如图甲、乙所示，两个带电荷量均为q的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和eq\f(3,4)圆环的圆心，环的粗细可忽略不计．若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为()A．eq\f(3,2)FB．eq\f(1,2)FC．eq\f(\r(2),2)FD．eq\f(\r(3),2)F5．如图所示，a、b两点位于以负点电荷－Q(Q>0)为球心的球面上，c点在球面外，则()A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低6．[2021·黑龙江重点中学联考]如图所示，带正电的小球A固定在竖直的绝缘杆上，带正电的小球B用绕过球A正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时球A、球B在同一水平线上并处于静止状态，两小球均可视为质点．现用力拉细线使小球B缓慢向上移动，小球B在向上移动过程中，两球的带电荷量保持不变，不计两球间的万有引力，则在球B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．细线上的张力可能先变大后变小D．细线上的张力可能先变小后变大7．[2021·福建三明一中模拟]如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有两个质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的甲、乙两个小球，在力F的作用下做匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r为()A.eq\r(q\f(k,F))B．qeq\r(\f(2k,F))C．2qeq\r(\f(k,F))D．2qeq\r(\f(F,k))8．[2021·金华十校联考]如图所示，在天花板上O点用线长为L的绝缘轻绳悬挂了一个带电小球，小球质量为m，带电量为q.将另一个带电量为Q1的带电小球固定在O点正下方eq\f(\r(3),2)L处的A点，此时带电小球q处于静止，细线与竖直方向的夹角为30°；再将一个带电量为Q2的带电小球放到O点正下方eq\r(3)L的B点固定，同时移走Q1，此时细线与竖直方向的夹角仍为30°.则Q1与Q2的比值为()A．eq\r(3)∶8B．1∶1C．1∶4D．eq\r(3)∶129.由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球带电荷量不变，与移动前相比()A．P、Q之间的距离增大B．杆BO对Q的弹力减小C．杆AO对P的摩擦力增大D．杆AO对P的弹力减小10．[2021·全能生联考]小球A固定于绝缘支座上、小球B用绝缘柄安装在可上下、左右移动的支架上，两个小球均带正电(可视为点电荷)，它们的位置关系如图所示．在下列操作中，A、B的电荷量均保持不变，则下列判断正确的是()A．当B球仅水平向右缓慢移动时，A、B间的库仑力变大B．当B球仅水平向右缓慢移动时，绝缘柄对B球作用力的方向可能水平向左C．当B球仅竖直向下缓慢移至与A球处于同一水平面的过程中，绝缘柄对B球的作用力一直变小D．当B球仅竖直向下缓慢移至与A球处于同一水平面的过程中，A、B间的电势能先增大后减小专题52库仑定律的应用1．D细条与手摩擦带电，细条上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以细条会向四周散开，捋的次数越多，细条带电荷量越多，排斥力越大，下端散开得就越明显，所以D正确．2．B把挖去的球形空腔补回与在A处的检验电荷q间的电场力F1＝eq\f(kQq,（2R）2)，挖去的球形空腔与检验电荷间电场力F2＝eq\f(kQ′q,（1.5R）2)，又Q′＝eq\f(1,8)Q，则剩余部分与检验电荷间电场力F＝F1－F2＝eq\f(7kQq,36R2)，B正确．3．AA、C接触后，所带电荷量均为eq\f(Q,3)，B、C接触后，所带电荷量均为－eq\f(Q,3)，由库仑定律可知，A、B之间的静电力变为原来的eq\f(1,9)，BCD错误，A正确．4．C由题图甲中均匀带电半圆环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则eq\f(1,4)圆环对圆心点电荷的库仑力大小为eq\f(\r(2),2)F.关于圆心对称的两个eq\f(1,4)圆环对圆心点电荷的库仑力的合力为零，图乙中的eq\f(3,4)圆环对圆心点电荷的库仑力大小为eq\f(\r(2),2)F，C正确．5．D本题考查了负点电荷的电场强度和电势的空间分布规律，考查了考生对几种常见电场的电场强度和电势分布规律的识记能力，体现了模型建构的核心素养．由点电荷形成电场的电场强度E＝eq\f(kQ,r2)可知，图示球面上a、b两点的场强大小相等，方向不同，b点场强的大小比c点大．故选项A、B错误；a、b两点在同一球面即等势面上，故a、b两点电势相等，选项C错误；负点电荷形成的电场，电场线指向场源电荷，电场线方向是电势降低的方向，则c点电势高于a、b两点的电势，选项D正确．6.B以小球B为研究对象，进行受力分析，如图所示．设小球的重力为mg，受到细线的拉力为T，库仑力为F，由几何关系可得eq\f(mg,AC)＝eq\f(F,AB)＝eq\f(T,BC)，当小球的位置随细线向上运动时，B、C之间的距离逐渐减小，所以细线的拉力逐渐减小，小球之间的库