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

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1、庫倫定律的季節(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兩小球間的庫侖力變大 B．A、B兩小球間的庫侖力變小 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．]