专题07静电场力的性质(压轴24题7大考点)
训练范围:教科版(2019):?必修第三册第1章。
一.电荷电荷守恒定律(共2小题)
二.库仑定律(共2小题)
三.点电荷与均匀球体(球壳)周围的场强(共4小题)
四.电场强度的叠加法则(共4小题)
五.异种等量点电荷电场线分布(共4小题)
六.同种等量点电荷电场线分布(共4小题)
七.不等量点电荷或多个点电荷周围的电场分布规律(共4小题)
电荷电荷守恒定律(共2小题)
1.两金属小球所带电荷量分别为和。将两小球接触后,它们所带电荷量之和是(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由电荷守恒定律得,将两小球接触后,它们所带电荷量之和
故选A。
2.一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点,在其右侧放置一个不带电的枕形导体时,小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止,如图所示。若将导体的A端接地,当重新平衡时,细线与竖直方向的夹角将()
A.不变 B.变大 C.变为零 D.变小但不为零
【答案】B
【解析】根据平衡可知
将导体的A端接地,负电荷会从大地运动到枕形导体上,A端带负电电量变大,则与球之间的吸引力F变大,细线与竖直方向的夹角变大。
故选B。
库仑定律(共2小题)
3.如图所示,电荷量为q的带电小球A用长为l的绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量为的小球B固定在O点正下方绝缘柱上,之间距离为,小球A平衡时与小球B位于同一竖直平面内,此时悬线与竖直方向夹角,已知带电小球A、B均可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g,则()
A.细线拉力大小为
B.小球A的质量为
C.剪断细线瞬间,小球A的加速度大小为g
D.剪断细线,小球A做匀加速运动
【答案】B
【解析】AB.以小球A为研究对象,受力情况如图所示
由几何关系可知AB连线与竖直方向夹角为30°;由库仑定律得
由共点力平衡条件得FTcos30°+Fcos30°=mg
联立解得,
故A错误,B正确;
C.剪断细线瞬间小球A受的合外力为FT,可知加速度
故C错误;
D.剪断细线之后,小球A受不变的竖直向下的重力和不断变化的库仑力,合外力不断变化,可知加速度不断变化,小球A做非匀加速运动,故D错误。
故选B。
4.如图所示,O是一个带电物体,若把系在绝缘丝线上的带电小球先后挂在横杆上的位置,可以比较小球在不同位置所受库仑力的大小,库仑力大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来(小球与物体O在同一水平线上),若物体O的电荷量为Q,小球电荷量为q,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的库仑力用F表示。则下列对该实验的判断正确的是()
A.可用控制变量法,探究F与的关系
B.保持不变,减小d,则变大,说明F与q成反比
C.保特不变,减小q,则变小,说明F与q成正比
D.保持不变,减小Q,则变小,说明F与Q成正比
【答案】A
【解析】A.实验可用控制变量法,探究F与的关系,选项A正确;
B.保持不变,减小d,则变大,说明F随d的减小而增大,但不能确定是反比关系,选项B错误;
C.保特不变,减小q,则变小,说明F随q减小而减小,但不能说明F与q成正比,选项C错误;
D.保持不变,减小Q,则变小,说明F随Q减小而减小,但不能说明F与Q成正比,选项D错误。
故选A。
点电荷与均匀球体(球壳)周围的场强(共4小题)
5.(多选)如图所示,真空中的直角坐标系xOy,以O为圆心、半径为1m的圆与坐标轴交于A、B、C、D四点。在x轴上-2m和2m处,分别固定电荷量为+4q和-q的两个点电荷。则()
A.A、C两点电场强度大小相等,方向不同
B.A、C两点电场强度大小不等,方向相同
C.B、D两点电场强度大小相等,方向不同
D.B、D两点电场强度大小不等,方向相同
【答案】BC
【解析】AB.根据电场叠加原理可知,两个点电荷在A、C两点电场强度方向相同,合场强方向均沿x轴正方向,设+4q的点电荷到A点的距离为r,A点电场强度大小
C点电场强度大小
所以A、C两点电场强度大小不等,故A错误,B正确;
CD.两点电荷在B、D两点的电场强度如图
+4q在D点的电场强度大小
-q在D点的电场强度大小
则
所以D点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴正方向,由于电场的对称性可知B点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴负方向,所以B、D两点电场强度方向不同;由于电场的对称性可知B、D两点电场强度大小相等,故C正确,D错误。
故选BC。
6.(多选)在正方体的每条棱的中点处均放置一个点电荷。棱中点处点电荷的电荷量为,其余位置处点电荷的电荷量均为,此时正方体中心点处场强为。下列说法正确的是(????)
??
A.若将中点处电荷拿走,点处电场强度大小为
B.若将中点处电荷拿走,点处电场强度大小为
C.若将中点处电荷所带电荷量变为,则