高考物理一轮复习课时检测三十八库仑定律电场强度电场线含解析新人教版

这是一份高考物理一轮复习课时检测三十八库仑定律电场强度电场线含解析新人教版，共4页。
库仑定律、电场强度、电场线1．(2021·郑州模拟)万有引力定律和库仑定律都满足“平方反比”规律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中引入电场强度来反映电场的强弱，其定义为E＝，在引力场中可以用一个类似的物理量来反映引力场的强弱。设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是(　　)A．G　　　　　　　　　 B．GC．G   D.解析：选C　反映该点引力场强弱的量应是＝＝G，故C正确，A、B错误；若用g表示，由g＝G，得G＝g，D错误。2. (2021·济南模拟)如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F。现将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则(　　)A．F1＝F2B．F1＋F2＝FC．若小球b带负电，L增大，则F1也增大D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小解析：选D　由电荷之间的同性相斥、异性相吸，可知F1>F>F2，选项A、B错误；b球带负电时，L增大，排斥力减小，F1减小，C错误；若b球带正电，L减小，吸引力增大，F2减小，选项D正确。3.两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线(方向未画出)如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为(　　) A．FA＝FB  B．FA<FBC．FA>FB  D．无法确定解析：选C　从图中可以看出，A点电场线比B点密，因此A点场强比B点强，根据F＝Eq可知，电子在A点电场力大，故A、B、D错误，C正确。4.如图所示，直角三角形ABC，两直角边的长度之比为AC∶BC＝4∶3。放在A、B两点的点电荷QA、QB，在C点产生的合电场强度方向与AB平行，则QA、QB分别在C点产生的电场强度的大小之比EA∶EB等于(　　)A．3∶4  B．4∶3C．9∶16  D．16∶9解析：选B　在C点产生的合电场强度方向与AB平行，可知两电荷是异种电荷，由平行四边形定则以及相似三角形可知：＝，则EA∶EB＝4∶3，故B正确。5. (2019·全国卷Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　)A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷解析：选D　细绳竖直，把P、Q看作整体，则整体在水平方向不受力，对外不显电性，带等量异种电荷，故选项A、B错误；如果P、Q带不同性质的电荷，受力如图所示，由图知，P带负电荷、Q带正电荷时符合题意，故选项C错误，D正确。6.如图所示，一个绝缘圆环，当它周长均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为(　　)A．2E，方向由O指向D  B．4E，方向由O指向DC．2E，方向由O指向B  D．0解析：选A　当圆环的均匀带电，电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，如图所示，由矢量合成可得，当半圆ABC的带电荷量为＋2q，在圆心处的电场强度大小为E，方向由B到D；当另一半圆ADC均匀带电荷量为－2q，同理，在圆心处的电场强度大小为E，方向由O到D；根据矢量的合成法则，则有圆心O处的电场强度的大小为2E，方向由O到D，故选A。7.如图所示，边长为a的正方体的顶点A处有一电荷量为－Q的点电荷，其他7个顶点各有一电荷量为＋Q的点电荷，体心O处有一个电荷量为－q的点电荷，静电力常量为k，则点电荷－q受到的电场力大小为(　　)A.　　　　　　　　　 B.C.   D.解析：选A　由对称性可知，点电荷－q所受的电场力等于－Q和－Q在同一对角线上的＋Q对点电荷电场力的矢量和，其他电荷对点电荷的作用力的矢量和为零，则点电荷受电场力大小为F＝2k＝，故A正确。8.两个质量都为3.0×10－4 kg的导体球，分别被两根长0.04 m的丝线吊在同一点上。让它们带上等量同种电荷后，两球互相排斥，至如图所示位置平衡。(1)试求两球间静电力的大小和导体球所带的电荷量。(2)如果让其中一个小球的电荷量减少一半，而另一个小球的电荷量加倍，小球还能在原位置平衡吗？解析： (1)左边导体球受力如图所示，则F＝mgtan 30°根据库仑定律F＝k，r＝2Lsin 30°＝L，解得：F＝×10－3 N，q＝×10－8 C。(2)由于两球电荷量乘积不变，则库仑力的大小不变，小球还能在原位置平衡。答案：(1)×10－3 N　×10－8 C　(2)能9.如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝3.0×104 N/C。有一个质量m＝4.0×10－3 kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，不计空气阻力的作用。(1)求小球所带的电荷量及电性；(2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；(3)从剪断细线开始经过时间t＝0.20 s，求这一段时间内小球电势能的变化量。解析：(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，如图所示，由共点力平衡条件有：F＝qE＝mgtan θ解得：q＝＝1.0×10－6 C电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：＝ma解得：a＝＝12.5 m/s2。(3)在t＝0.20 s的时间内，小球的位移为：l＝at2＝0.25 m小球运动过程中，电场力做的功为：W＝qElsin θ＝mglsin θtan θ＝4.5×10－3 J所以小球电势能的变化量(减少量)为：ΔEp＝4.5×10－3 J。答案：(1)1.0×10－6 C　正电荷(2)12.5 m/s2　(3)减少4.5×10－3 J