(全國(guó)通用)2020年高考物理一輪題復(fù)習(xí) 第七章 電場(chǎng) 微專題43 庫(kù)倫定律的季節(jié)和應(yīng)用

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1、庫(kù)倫定律的季節(jié)和應(yīng)用 1.考點(diǎn)及要求:(1)物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒(Ⅰ);(2)靜電現(xiàn)象的解釋(Ⅰ);(3)點(diǎn)電荷(Ⅰ);(4)庫(kù)侖定律(Ⅱ).2.方法與技巧:(1)兩個(gè)相同的導(dǎo)體球,先接觸再分離,則其電荷量先中和再平分;(2)整體法與隔離法以及共點(diǎn)力的平衡條件在受力分析中的應(yīng)用. 1.(庫(kù)侖定律的理解和應(yīng)用)(多選)兩個(gè)半徑相同的金屬小球(視為點(diǎn)電荷),帶電荷量之比為1∶7,相距為r,兩者相互接觸后再放回原來的位置上,則相互作用力可能為原來的(  ) A. B. C. D. 2.(靜電現(xiàn)象的解釋)如圖1所示,取一對(duì)用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸.起

2、初它們不帶電,貼近A、B下面的金屬箔片是閉合的.現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A,可以看到A、B上的金屬箔片都張開了.下列說法正確的是(  ) 圖1 A.A內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)比B內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)大 B.A、B內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)均為零 C.A左端的電勢(shì)比B右端的電勢(shì)低 D.A左端的電勢(shì)比B右端的電勢(shì)高 3.(靜電力作用下的動(dòng)態(tài)平衡)(多選)如圖2所示,MON是固定的光滑絕緣直角桿,MO沿水平方向,NO沿豎直方向,A、B為兩個(gè)套在此桿上的帶有同種電荷的小球,用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上,使兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將A球向豎直桿方向緩慢拉動(dòng)一小段距離后,A、B兩小球可以重新平衡.則后一種平衡狀態(tài)與前一

3、種平衡狀態(tài)相比較,下列說法正確的是(  ) 圖2 A.A、B兩小球間的庫(kù)侖力變大 B.A、B兩小球間的庫(kù)侖力變小 C.A球?qū)O桿的壓力變大 D.A球?qū)O桿的壓力肯定不變 4.(靜電力作用下的受力分析) 如圖3所示,A、B是兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球,其質(zhì)量分別為m1和m2,所帶電荷量分別為+q1和-q2,A用絕緣細(xì)線L1懸掛于O點(diǎn),A、B間用絕緣細(xì)線L2相連.整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,平衡時(shí)L1向左偏離豎直方向,L2向右偏離豎直方向,則可以判定(  ) 圖3 A.m1=m2 B.m1>m2 C.q1>q2 D.q1

4、點(diǎn)各固定著三個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)放置在O點(diǎn),OABC恰構(gòu)成一棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正四面體,如圖4所示.已知靜電力常量為k,重力加速度為g,為使小球能靜止在O點(diǎn),小球所帶的電荷量為(  ) 圖4 A. B. C. D. 6.如圖5所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的擺線一端系一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的小球,另一端懸于A處,且A處放一電荷+q,要使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則小球在最低點(diǎn)的最小速度為(  ) 圖5 A. B. C. D. + 答案解析 1.CD [設(shè)兩小球的電荷量分別為q和7q,則原來相距r時(shí)的相互作用力F=

5、k=k.由于兩球的電性未知,接觸后相互作用力的計(jì)算可分為兩種情況:(1)兩球電性相同.相互接觸時(shí)兩球電荷量平均分配,每個(gè)小球帶電荷量為=4q.放回原處后的相互作用力F1=k=k,故=.(2)兩球電性不同.兩小球相互接觸時(shí)電荷先中和再平分,每個(gè)小球帶電荷量為=3q.放回原處后的相互作用力F2=k=k,故=.] 2.B [導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí),內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體,所以選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤.] 3.BD [A、B間的連線與豎直方向的夾角減小,對(duì)B研究,庫(kù)侖力在豎直方向的分力與重力等大反向,因此A、B兩小球間的庫(kù)侖力減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由整體法可知,A對(duì)MO桿的壓

6、力等于A、B的重力之和,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.] 4.C [對(duì)兩球整體分析,如圖所示,根據(jù)平衡條件可知,q1E>q2E,即q1>q2,而兩球的質(zhì)量無法比較其大小,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.] 5.C [設(shè)小球所帶電荷量為q,因?yàn)镺ABC構(gòu)成棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正四面體,所以水平面上A、B、C三點(diǎn)固定的三個(gè)電荷對(duì)小球的靜電力均為F=k,由幾何關(guān)系可知該力與豎直方向的夾角余弦值為cos α==,小球豎直方向受力平衡,可知3Fcos α=mg,即3·k·=mg,可得q=,選項(xiàng)C正確.] 6.A [以在最高點(diǎn)的小球?yàn)檠芯繉?duì)象,由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)和庫(kù)侖定律得:mg+=m;由于小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),所以從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中庫(kù)侖力不做功,由機(jī)械能守恒定律得:mv2+2mgL=mv′2,聯(lián)立兩式可得:v′= ,故選項(xiàng)A正確.]

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