高考物理专题08静电场备考强化训练16电荷守恒定律和库仑定律新人教版.doc
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1、1 / 15【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 0808 静电场备考强化训练静电场备考强化训练1616 电荷守恒定律和库仑定律新人教版电荷守恒定律和库仑定律新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于理解静电场中最基本的物理模型点电荷,两个最基本的规律电荷守恒定律和库仑定律。其重点是训练和考查对点电荷模型的认识,训练和考查对两个基本规律的内容、适用条件的理解及应用。注意训练我们结合喝运用数学知识处理物理问题,从而提高分析问题、解决问题的能力。一、破解依据一、破解依据电荷守恒定律既不能消灭,也不能创生,
2、只能传递或转移,总电量不变。 库仑定律 ,特点“等大、反向、异点、共线”。221 rqqkF 带电物体的平衡条件 ;或。0合F00合合,yxFF解决此类问题的“依据”,与“不带电”物体的平衡问题大致相 同。与彼不同的是,“带电体”在电场中时常受到库仑引(或斥) 力的作用(在磁场中时常受安培力、洛仑兹力的作用)。因此,我 们在解题时,必须首先弄清各种力的大小和方向,是否为恒(或变) 力,再依照前述几个基本“依据”处理即可。二、二、 精选习题精选习题选择题(每小题选择题(每小题 5 5 分,共分,共 4040 分)分)(1515 安徽)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带安徽)由库仑定律可知
3、,真空中两个静止的点电荷,带2 / 15电荷量分别为电荷量分别为 q1q1 和和 q2q2。其间距离为。其间距离为 r r 时,它们之间相互作用力的时,它们之间相互作用力的大小为,式中大小为,式中 k k 为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示,为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示,k k 的单位应为的单位应为221 rqqkF AkgA2m3 BkgA-2m3s-2 Ckgm2C-2 DNm2A-2A B C D32mAkg232smAkg22Cmkg22AmN2.2. (1414 东惠州一中)两个放在绝缘支架上的相同金属球相距东惠州一中)两个放在绝缘支架上的相同金属球相距为为 d
4、 d,球的半径比,球的半径比 d d 小得多,分别带有小得多,分别带有 q q 和和-3q-3q 的电荷,相互引力为的电荷,相互引力为3F3F现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将变为(互作用力将变为( )A.F B.2F C.3F D.4F3.3.(1515 新课标新课标 IIII)如图)如图-1-1,两平行的带电金属板水平放置。若,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间在两板中间 a a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过现将两板绕过 a
5、a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转,再由点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转,再由 a a 点从静点从静止释放一同样的微粒,改微粒将(止释放一同样的微粒,改微粒将( )45A保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动4.4.(1515 江苏)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强江苏)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球(电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球( )A做直线运动 B做曲线运动 C速率先减小后增大,D速率先增大后减小5.5.(1616 浙江)如图浙江)如图-3-3 所示,把所示,把
6、 A A、B B 两个相同的导电小球分别两个相同的导电小球分别3 / 15用长为用长为 0.100.10 m m 的绝缘细线悬挂于的绝缘细线悬挂于 OAOA 和和 OBOB 两点。用丝绸摩擦过的玻两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与璃棒与 A A 球接触,棒移开后将悬点球接触,棒移开后将悬点 OBOB 移到移到 OAOA 点固定。两球接触后点固定。两球接触后分开,平衡时距离为分开,平衡时距离为 0.120.12 m m。已测得每个小球质量是,带电小球可。已测得每个小球质量是,带电小球可视为点电荷,重力加速度,静电力常量(视为点电荷,重力加速度,静电力常量( )-48.0 10 kg210m/sg 92
7、29.0 10 N m /Ck A两球所带电荷量相等 BA 球所受的静电力为 1.010-2NCB 球所带的电荷量为 DA、B 两球连续中点处的电场强度为 0 84 6 10 C6.6.(1414 广东)如图广东)如图-4-4 所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为个带电荷量为Q Q 的小球的小球 P P,带电荷量分别为,带电荷量分别为q q 和和2q2q 的小球的小球 M M和和 N N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P P 与与 M M 相距相距 L L,P P、M M 和和 N N 视视为点电荷,下列说法正确的是
8、为点电荷,下列说法正确的是( ( ) )AM 与 N 的距离大于 L BP、M 和 N 在同一直线上C在 P 产生的电场中,M、N 处的电势相同DM、N 及细杆组成的系统所受合外力为零7.7.(1515 浙江)如图浙江)如图-5-5 所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为质量为 0.1kg0.1kg 的小球的小球 A A 悬挂到水平板的悬挂到水平板的 MNMN 两点,两点,A A 上带有的正电荷。上带有的正电荷。两线夹角为两线夹角为 120120,两线上的拉力大小分别为和。,两线上的拉力大小分别为和。A A 的正下方的正下方 0.3m0.3m处放有一带等
9、量异种电荷的小球处放有一带等量异种电荷的小球 B B,B B 与绝缘支架的总质量为与绝缘支架的总质量为0.2kg0.2kg(重力加速度取;静电力常量,(重力加速度取;静电力常量,ABAB 球可视为点电荷)则球可视为点电荷)则( ( ) )4 / 1563.0 10QC1F2F210/gm s9229.0 10/kN mCA 支架对地面的压力大小为 2.0NB 两线上的拉力大小121.9FFNC 将 B 水平右移,使 M、A、B 在同一直线上,此时两线上的拉力大小为121.225,1.0FN FND 将 B 移到无穷远处,两线上的拉力大小120.866FFN8.8. (14(14 浙江浙江) )
10、如图如图-6-6 所示所示, ,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面水平地面上固定一个光滑绝缘斜面, ,斜面与水平面的夹角为斜面与水平面的夹角为 。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端端, ,另一端系有一个带电小球另一端系有一个带电小球 A,A,细线与斜面平行。小球细线与斜面平行。小球 A A 的质量为的质量为m m、电量为、电量为 q q。小球。小球 A A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B,B,两球两球心的高度相同、间距为心的高度相同、间距为 d d。静电力常量为。静电力常量为 k,k,重力加速度为重力加速度为 g,g,
11、两带电两带电小球可视为点电荷。小球小球可视为点电荷。小球 A A 静止在斜面上静止在斜面上, ,则则( ( ) )A.小球 A 与 B 之间库仑力的大小为 kq2/d2B.当时,细线上的拉力为 0kmg dqsinC.当时,细线上的拉力为 0kmg dqtanD.当时,斜面对小球 A 的支持力为 0tankmg dq填空题(共填空题(共 1818 分)分)(1616 上海)上海)(6(6 分分) )如图如图-7-7,质量为,质量为 m m 的带电小球的带电小球 A A 用绝缘细用绝缘细线悬挂于线悬挂于 O O 点,处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后,点,处于静止状态。施加一水平向右的匀强
12、电场后,A A5 / 15向右摆动,摆动的最大角度为向右摆动,摆动的最大角度为 6060,则,则 A A 受到的电场力大小为受到的电场力大小为 。 在改变电场强度的大小和方向后,小球在改变电场强度的大小和方向后,小球 A A 的平衡位置在的平衡位置在 =60=60处,然后再将处,然后再将 A A 的质量改变为的质量改变为 2m2m,其新的平衡位置在,其新的平衡位置在 =30=30处,处,A A 受到的电场力大小为受到的电场力大小为 。(13(13 四川四川)(1)(1)(6 6 分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电
13、荷的间距和带电量有些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球关。他选用带正电的小球 A A 和和 B B,A A 球放在可移动的绝缘座上,球放在可移动的绝缘座上,B B 球球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒用绝缘丝线悬挂于玻璃棒 C C 点,如图点,如图-8-8 所示。所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使 A 球从远处逐渐向 B 球靠近,观察到两球距离越小,B 球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B 球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的_而增大,随其所带电荷量的_而增大。此同学在探究中应用的科学方
14、法是_((选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。11.(1411.(14 上海上海) )(6 6 分)如图分)如图-9,-9,竖直绝缘墙上固定一带电小球竖直绝缘墙上固定一带电小球 A,A,将带电小球将带电小球 B B 用轻质绝缘丝线悬挂在用轻质绝缘丝线悬挂在 A A 的正上方的正上方 C C 处处, ,图中图中 AC=hAC=h。当当 B B 静止在与竖直方向夹角静止在与竖直方向夹角 =30=30方向时方向时,A,A 对对 B B 的静电力为的静电力为 B B 所所受重力的倍受重力的倍, ,则丝线则丝线 BCBC 长度为长度为 。若。若 A A 对对 B B 的静电力
15、为的静电力为 B B 所所受重力的受重力的 0.50.5 倍倍, ,改变丝线长度改变丝线长度, ,使使 B B 仍能在仍能在 =30=30处平衡。以后处平衡。以后由于由于 A A 漏电漏电,B,B 在竖直平面内缓慢运动在竖直平面内缓慢运动, ,到到 =0=0处处 A A 的电荷尚未漏的电荷尚未漏完完, ,在整个漏电过程中在整个漏电过程中, ,丝线上拉力大小的变化情况是丝线上拉力大小的变化情况是 。3 3计算题(共计算题(共 4848 分)分)6 / 1512.12.(1414 成都摸底)(成都摸底)(1313 分)如图分)如图-10-10 所示,电荷量所示,电荷量 Q=2l0-Q=2l0-7C
16、7C 的正点电荷的正点电荷 A A 固定在空间中固定在空间中 O O 点,将质量点,将质量 m=210-4m=210-4 kgkg、电荷量、电荷量q=1l0-7q=1l0-7 C C 的另一正点电荷的另一正点电荷 B B 从从 O O 点正上方高于点正上方高于 0 0 5m5m 的某处由静的某处由静止释放,止释放,B B 运动过程中速度最大位置在运动过程中速度最大位置在 P P。若静电力常量。若静电力常量 k=9109k=9109 N Nm2m2C2C2,重力加速度,重力加速度 g=10g=10 m ms2s2。求。求(1)B 运动到距 O 点 l=05 m 处的加速度大小;(2)P、O 间的
17、距离 L。13.13.(1414 福建)(福建)(1515 分)如图分)如图-11,-11,真空中真空中 xOyxOy 平面直角坐标系平面直角坐标系上的上的 ABCABC 三点构成等边三角形三点构成等边三角形, ,边长边长 L=2.0mL=2.0m。若将电荷量均为。若将电荷量均为q=+2.010-6Cq=+2.010-6C 的两点电荷分别固定在的两点电荷分别固定在 A A、B B 点点, ,已知静电力常量已知静电力常量k=9.0109Nm2/C2k=9.0109Nm2/C2。求。求: : (1)(1)两点电荷间的库仑力大小两点电荷间的库仑力大小; ;(2)C(2)C 点的电场强度的大小和方向。
18、点的电场强度的大小和方向。14.14.(1717 全国全国) (2020 分)真空中存在电场强度大小为分)真空中存在电场强度大小为 E1E1 的匀的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为小为 v0.v0.在油滴处于位置在油滴处于位置 A A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变持续一段时间但保持其方向不变持续一段时间 t1t1 后,又突然将电场反向,但保后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到持其大小不变;再持续同样一段时间后,
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