高考物理总复习 第21课 电场力的性质练习-人教版高三全册物理试题.doc

第21课电场力的性质1．电荷、库仑定律a．物体带电的方法——摩擦起电、感应起电、接触起电(1)(多选)(经典题，6分)用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和答案：ABC解析：绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，故A项正确。笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷，感应起电，故B项正确。圆环被吸引向上运动，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，故C项正确。绝缘材料做的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被中和，故D项错误。b．相同带电体接触电量平均分配及利用F＝keq\f(q1q2,r2)求解库仑力(2)(经典题，3分)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知()A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝6答案：D解析：当两个完全相同的带同种电荷的小球接触后，它们的总电荷量将平分；如果两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分。设球1、2间的距离为r，则球1、2之间库仑力为F＝keq\f(nq2,r2)①。球3与2接触后，它们带的电量平分，均为eq\f(nq,2)；接着球3与1接触后，它们带的总电量平分，均为eq\f(\f(nq,2)＋q,2)＝eq\f(（n＋2）q,4)。将球3移至远处后，球1、2之间库仑力为F＝keq\f(\f(nq,2)·\f(（n＋2）q,4),r2)＝keq\f(n（n＋2）q2,8r2)②，①②联立解得n＝6，故D项正确。c．根据F合＝0或Fx＝0、Fy＝0分析涉及库仑力的平衡问题(3)(多选)(2015浙江理综，6分)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3.0×10－6C的正电荷。两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异号电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则()A．支架对地面的压力大小为2.0NB．两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC．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F1＝1.225N，F2＝1.0ND．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866N答案：BC解析：A、B带异号电荷，异号电荷相吸。当B在A正下方时，以B与绝缘支架整体为研究对象，根据其受力平衡可知地面对支架的支持力为F＝mg－keq\f(Q2,r2)＝2N－eq\f(9×109×9×10－12,0.09)N＝1.1N，根据牛顿第三定律可得支架对地面的压力为1.1N，故A项错误。因两绳夹角为120°，根据力的合成可知两绳的拉力的合力等于其中任意绳的拉力。以A为研究对象，根据其受力平衡可知F1＝F2＝F12＝mAg＋keq\f(Q2,r2)＝1N＋eq\f(9×109×9×10－12,0.09)N＝1.9N，故B项正确。将B水平右移，使M、A、B在同一直线上时，以A为研究对象，根据其竖直方向受力平衡可知F1sin30°＋F2sin30°－mAg－keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,sin30°)))2)sin30°＝0，水平方向受力平衡可知F1cos30°－F2cos30°－keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,sin30°)))2)cos30°＝0。联立解得F1＝1.225N，F2＝1.0N，故C项正确。将B移到无穷远处时，A、B间库仑力近似为0，以A为研究对象，根据其受力平衡可知F1＝F2＝F12＝mAg＝1N，故D项错误。2．电场强度a．根据等量异号点电荷的电场特点分析问题(4)(2018改编，6分)如图所示，MN是两等量异号点电荷的连线，HG是两点电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法