2020版高考物理總復(fù)習(xí) 沖A方案 課時(shí)訓(xùn)練（十四）第14講 電荷和電場（含解析）新人教版

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1、課時(shí)訓(xùn)練(十四) 　【電荷和電場】　 【基礎(chǔ)過關(guān)】 1.古希臘貴族婦女外出時(shí)都喜歡穿柔軟的絲綢衣服、戴琥珀做的首飾.人們發(fā)現(xiàn),不管將琥珀首飾擦得多干凈,它很快就會吸上一層灰塵,這主要是因?yàn)?(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.琥珀是一種樹脂化石,樹脂具有黏性,容易吸附灰塵 B.室外的灰塵比較多,在琥珀上積聚的速度比較快 C.經(jīng)絲綢摩擦后的琥珀帶電,能吸引灰塵 D.琥珀具有磁性,周圍的灰塵經(jīng)磁化后被琥珀吸引 2.圖Z14-1是伏打起電盤示意圖,其起電原理是 (　　) 圖Z14-1 A.摩擦起電 B.感應(yīng)起電 C.接觸起電 D.絕緣板中的電荷

2、移到了導(dǎo)電板上 3.對于一個(gè)已經(jīng)帶電的物體,下列說法中正確的是 (　　) A.物體上一定有多余的電子 B.物體上一定缺少電子 C.物體的帶電荷量一定是e=1.6×10-19 C的整數(shù)倍 D.物體的帶電荷量可以是任意的一個(gè)值 4.絕緣細(xì)線上端固定,下端懸掛一輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜.在a的近旁有一絕緣金屬球b,開始時(shí)a、b都不帶電,如圖Z14-1所示.現(xiàn)使b帶電,則(　　) 圖Z14-2 A.由于a球不帶電,故a、b之間不會發(fā)生相互作用 B.b將吸引a,吸住后不放開 C.b立即把a(bǔ)排斥開 D.b先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開 5.[2019·富陽中學(xué)月考] 如圖Z1

3、4-3所示,絕緣金屬導(dǎo)體AB原來不帶電,在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔.當(dāng)把一個(gè)帶負(fù)電的絕緣金屬球C靠近導(dǎo)體的A端時(shí),可以看到的現(xiàn)象是 (　　) 圖Z14-3 A.只有A端驗(yàn)電箔張開,且A端帶正電 B.只有B端驗(yàn)電箔張開,且B端帶負(fù)電 C.兩端的驗(yàn)電箔都張開,且A端帶負(fù)電,B端帶正電 D.兩端的驗(yàn)電箔都張開,且A端帶正電,B端帶負(fù)電 6.[2019·紹興魯迅中學(xué)模擬] 真空中兩個(gè)完全相同的小球帶電后,它們之間的靜電力為F.現(xiàn)將兩球接觸后放回原處,則它們之間的靜電力(　　) A.一定變大 B.一定變小 C.可能不變 D.一定不變 圖Z14-4 7.如圖Z14-4所示,

4、完全相同的兩個(gè)金屬球A、B帶有等量的電荷,相隔一定距離,兩球之間相互吸引力的大小為F.今讓第三個(gè)完全相同的不帶電的金屬球C先后與A、B兩球接觸后移開,這時(shí),A、B兩球之間的相互作用力的大小為 (　　) A.F8 B.F4 C.3F8 D.3F4 圖Z14-5 8.[2019·金麗衢聯(lián)考] 如圖Z14-5所示,a、b、c為真空中三個(gè)帶電小球,b球帶電荷量為+Q,用絕緣支架固定,a、c兩小球用絕緣細(xì)線懸掛,處于平衡狀態(tài)時(shí)三小球球心等高,且a、b間和b、c間距離相等,懸掛a小球的細(xì)線向左傾斜,懸掛c小球的細(xì)線豎直,則(　　) A.a、b、c三小球帶同種電荷 B.a、c兩小球帶異種電荷

5、 C.a小球帶電荷量為-4Q D.c小球帶電荷量為+4Q 圖Z14-6 9.如圖Z14-6所示,兩個(gè)電荷量均為+q的小球用長為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接,靜止在光滑的絕緣水平面上.兩個(gè)小球的半徑r?l,k表示靜電力常量,則輕繩的張力大小為 (　　) A.0 B.kq2l2 C.2kq2l2 D.kql2 10.如圖Z14-7所示,在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B,A帶電荷量為+Q,B帶電荷量為-9Q.現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C,恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài),則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為 (　　) 圖Z14-7 A.正電,B的右邊0.4 m處 B.正電,B

6、的左邊0.2 m處 C.負(fù)電,A的左邊0.2 m處 D.負(fù)電,A的右邊0.2 m處 【領(lǐng)先沖A】 圖Z14-8 11.一帶正電的小球A,帶電荷量為Q,在它右側(cè)用絲線懸掛三個(gè)相同的帶電荷量均為+q的小球,如圖Z14-8所示,四個(gè)球的球心排列在同一水平線上.不考慮三個(gè)小球之間的相互作用力,下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) A.絲線與豎直方向夾角越小,說明小球受到A的庫侖力越小 B.A球?qū)π∏?的庫侖力比小球1對A球的庫侖力大 C.若增加A球帶電荷量,則各絲線與豎直方向夾角增大 D.保持各小球帶電情況不變,若使A球帶-Q,則各絲線與豎直方向夾角都將增大 圖Z14-9 12.如

7、圖Z14-9所示,一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為L的絕緣輕繩下端,另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點(diǎn)的正下方(A、B均視為點(diǎn)電荷),輕繩與豎直方向成60°角,小球A、B靜止于同一高度.已知重力加速度為g,靜電力常量為k,則小球A所受靜電力大小為 (　　) A.12mg B.32mg C.kQ2L2 D.4kQ23L2 圖Z14-10 13.[2019·學(xué)軍中學(xué)模擬] A、B兩小球帶電荷量分別為+q、+9q,質(zhì)量分別為m1和m2.如圖Z14-10所示,用兩根不可伸長的絕緣細(xì)線將兩小球懸掛于O點(diǎn),靜止時(shí)A、B兩球處于同一水平線上,其中O點(diǎn)到A球的距離OA=2L,∠AOB=90°

8、,∠OAB=60°,C是A、B連線上一點(diǎn)且在O點(diǎn)的正下方.帶電小球均可視為點(diǎn)電荷,靜電力常量為k.下列說法正確的是 (　　) A.A、B間的庫侖力F=9kq24L B.A、B兩球的質(zhì)量之比為1∶3 C.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 D.若僅互換A、B兩球帶的電荷量,則A、B兩球位置將不再處于同一水平線上 14.如圖Z14-11所示,有一半徑為R的光滑絕緣的半圓形軌道ABC,A點(diǎn)與圓心等高,B點(diǎn)在圓心正下方,軌道固定于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中.兩個(gè)帶等量同種電荷的小球剛好能靜止在軌道的A點(diǎn)和B點(diǎn).已知兩小球質(zhì)量均為m,重力加速度為g,靜電力常量為k.下列說法正確的是 (　　) 圖Z14-1

9、1 A.小球帶正電 B.小球帶的電荷量為mgE C.小球帶的電荷量為R2mgk D.在A點(diǎn)的小球?qū)壍赖膲毫Υ笥谠贐點(diǎn)的小球?qū)壍赖膲毫? 15.[2019·溫嶺中學(xué)模擬] 如圖Z14-12所示,在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小E=3.0×104 N/C.一個(gè)質(zhì)量m=4.0×10-3 kg的帶電小球,用絕緣輕細(xì)線懸掛起來,靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角θ=37°.g取10 m/s2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,不計(jì)空氣阻力. (1)求小球所帶的電荷量及電性; (2)如果將細(xì)線輕輕剪斷,求細(xì)線剪斷后小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小; 圖Z14-

10、12 課時(shí)訓(xùn)練(十四) 1.C　[解析] 琥珀首飾經(jīng)絲綢摩擦,使琥珀帶有了電荷,由于帶電體能夠吸引輕小物體,所以帶電的琥珀會將灰塵吸附在它上面,造成了琥珀比較容易臟,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 2.B　 3.C　 4.D　[解析] b球先吸引a,b和a接觸后兩球帶上了同種電荷,b又把a(bǔ)排斥開,選項(xiàng)D正確. 5.D　[解析] 由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)體兩端的驗(yàn)電箔都張開,且A端帶正電,B端帶負(fù)電,所以D正確. 6.C 7.A　[解析] 假設(shè)A帶電荷量為Q,B帶電荷量為-Q,兩球之間的相互吸引力的大小是F=kQ2r2,第三個(gè)不帶電的金屬球

11、C與A接觸后,A和C帶的電荷量都為Q2,C與B接觸時(shí)先中和再平分,則C、B分開后帶的電荷量均為-Q4,此時(shí)A、B兩球之間的相互作用力的大小F'=kQ2·Q4r2=18kQ2r2=18F. 8.C　[解析] b帶正電,連接c球處于細(xì)線保持豎直,說明b對c的作用力和a對c的作用力等大反向;如果c帶正電荷,則a帶負(fù)電荷,但這樣a就不能滿足題意,所以c帶負(fù)電荷,a帶負(fù)電荷,且c對a的排斥力大于b對a的吸引力,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.根據(jù)c球處于平衡狀態(tài)可知kQ|Qc|r2=k|QaQc|(2r)2,因此|Qa|=4Q,選項(xiàng)C正確. 9.B　[解析] 輕繩的張力等于兩個(gè)帶電小球之間的庫侖力,由庫侖定律得

12、F=kq2l2,選項(xiàng)B正確. 10.C　[解析] 要使三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài),必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”的原則,選項(xiàng)C正確. 11.B　[解析] 根據(jù)共點(diǎn)力平衡得,小球受到的庫侖力F=mgtan θ,絲線與豎直方向夾角θ越小,說明小球受到A的庫侖力F越小,選項(xiàng)A正確;根據(jù)牛頓第三定律,A球?qū)π∏?的庫侖力與小球1對A球的庫侖力是一對作用力和反作用力,大小總是相等的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若增加A球帶電荷量,庫侖力增大,則各絲線與豎直方向夾角增大,選項(xiàng)C正確;保持各小球帶電情況不變,若使A球帶電荷量為-Q,則三個(gè)小球受到庫侖引力,都向左偏轉(zhuǎn),與A球的距離都減小,庫侖力都增大,故各絲線與豎直方向

13、夾角都將增大,選項(xiàng)D正確. 12.D　[解析] 對A小球受力分析如圖所示,有Fmg=tan 60°,解得F=3mg,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系得LAB=32L,由庫侖定律得F=kQ2LAB2=4kQ23L2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確. 13.C　[解析] A、B之間的庫侖力為F=k9q216L2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.對A、B受力分析如圖所示,對A,有F=mAgtan 30°,對B,有F'=mBgtan 60°,又F=F',聯(lián)立得mAmB=3∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B在C處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向相反,大小分別是EA=kqL2,EB=k9q9L2=kqL2,所以C點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,選項(xiàng)C正確;若

14、僅互換A、B兩球帶的電荷量(質(zhì)量不變),通過受力分析可知,庫侖力不變,質(zhì)量不變,因此庫侖力、重力的比值保持不變,應(yīng)該維持原示意圖角度不變,A、B兩球位置將繼續(xù)處于同一水平線上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 14.B　[解析] 假設(shè)小球帶正電,由受力分析可知,在B點(diǎn)的小球不可能保持靜止,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.對B點(diǎn)的小球受力分析,可知F庫sin 45°=Eq,對A點(diǎn)的小球受力分析,可知F庫cos 45°=mg,故有Eq=mg,F庫=kQ2(2R)2,化簡得Q=4mgR22k,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.支持力FNB=mg+F庫cos 45°,支持力FNA=Eq+F庫sin 45°,由牛頓第三定律知在A點(diǎn)的小球?qū)壍赖膲毫Φ扔谠贐點(diǎn)的小球?qū)壍赖膲毫?選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 15.(1)1.0×10-6 C　正電荷　(2)12.5 m/s2 [解析] (1)小球受到重力mg、電場力F和細(xì)線的拉力T的作用,如圖所示,由平衡條件得 F=qE=mgtan θ 解得q=mgtanθE=1.0×10-6 C 電場力的方向與電場強(qiáng)度的方向相同,故小球所帶電荷為正電荷. (2)剪斷細(xì)線后,小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度為a,由牛頓第二定律得mgcosθ=ma 解得a=gcosθ=12.5 m/s2. - 7 -