（广西专用）高考物理一轮复习 考点规范练22 电场力的性质（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.docx

考点规范练22电场力的性质一、单项选择题1.三个相同的金属小球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所带电荷为q,球2所带电荷为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:由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电荷。由库仑定律F=kQ1Q2r2知两点电荷间距离不变时,相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比。又由于三个小球相同,则两球接触时平分总电荷量,故有q·nq=nq2·q+nq22,解得n=6,D正确。2.对于真空中电荷量为Q的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r处的电势就为φ=kQr(k为静电力常量)。如图所示,一质量为m、电荷量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上,在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球,金属球接地,两球球心间距离为d。由于静电感应,金属球上分布的感应电荷量为q'。则下列说法正确的是()A.金属球上的感应电荷量q'=-RdqB.金属球上的感应电荷量q'=Rd-RqC.绝缘丝线对小球的拉力大小为mg+kqq'd2D.绝缘丝线对小球的拉力大小为mg-kqq'd2答案:A解析:金属球上感应电荷在圆心O点产生的电势为φ1=kq'R;q在圆心O点的电势为φ2=kqd,由于O点的电势为零,故φ1+φ2=0,联立解得q'=-Rqd,故A正确,B错误;若金属球上的感应电荷全部均匀分布在球壳上,则绝缘丝线对小球的拉力大小为F=mg+kqq'd2,但由于存在静电吸引作用,金属球上的感应电荷的分布偏向上方,故两者的静电引力大于kqq'd2,即绝缘丝线对小球的拉力大小大于mg+kqq'd2,故C、D错误。3.(2019·四川诊断模拟)如图所示,边长为l的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为l的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点,此时正六边形几何中心O点的电场强度为零。若移走+Q及AB边上的细棒,则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)()A.kQl2B.4kQ3l2C.23kQ3l2D.43kQ3l2答案:D解析:根据对称性,AB与ED边上的细棒在O点的电场强度叠加为零,AF与CD边上的细棒在O点的电场强度叠加为零;因O点的电场强度为零,故BC中点的点电荷和EF边上的细棒在O点的电场强度为零,点电荷与细棒在O点的电场强度大小为E=kQ32l2=4kQ3l2,因此+Q及AB边上的细棒在O点的合电场强度大小E合=43kQ3l2,其方向如图所示;若移走+Q及AB边上的细棒,那么其余棒在O点的电场强度大小为E合'=43kQ3l2,方向与图中方向相反,故A、B、C错误,D正确。4.如图所示,16个电荷量均为+q(q>0)的小球(可视为点电荷),均匀分布在半径为r的圆周上。若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-2q,则圆心O点处的电场强度为()A.2kqr2,方向沿半径向左B.2kqr2,方向沿半径向右C.3kqr2,方向沿半径向左D.3kqr2,方向沿半径向右答案:D解析:根据对称性和电场的叠加原理,知原来O处电场强度为零,说明P点处小球在O处产生的电场强度与其余15个小球在O处产生的合电场强度大小相等、方向相反,则其余15个小球在O处产生的合电场强度大小为E=kqr2,方向沿半径向右。将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-2q,其余15个小球在O处产生的合电场强度不变,大小仍为E=kqr2,方向沿半径向右。-2q在O处产生的电场强度大小为E'=2kqr2,方向沿半径向右,所以O点处的电场强度为EO=E+E'=3kqr2,方向沿半径向右,故D正确。5.如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列3个带电小球A、B、C(可视为点电荷)。若它们恰能处于平衡状态,那么这3个小球所带的电荷量及电性的关系,可能的情况是()A.-9、4、-36B.4、9、36C.-3、2、8D.3、-2、6答案:A解析:要使每个小球都处于平衡状态,必须使其他两个小球对它的库仑力大小相等、方向相反,以小球A为研究对象,有FBA=FCA,如图所示,故B、C带异种电荷,由库仑定律得kQAQBrAB2=kQAQCrAC2,以小球C为研究对象,同理,知A、B带异种电荷,kQAQCrAC2=kQBQCrBC2,联立得kQAQCrAC2=kQAQBrAB2=kQBQCrBC2,又考虑到rAC=rAB+rBC,解得QAQC=QAQB+QBQC,此式为三球平衡时所带电荷量的大小关系。综上可知A正确。6.