1、【 精品教育资源文库 】 课练 20 库仑定律 电场力的性质 1 (2018 广东揭阳一中、潮州金中联考 )(多选 )如图所示的实验装置为库仑扭秤细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球 A，另一端有一个不带电的球B， B 与 A 所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球 C 插入容器并使它靠近 A 时， A 和 C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力 F 与距离 r和电荷量 q 的关系这一实验中用到了下列哪些方法 ( ) A微小量放大法 B极限法 C控制变量法 D逐差法 答案： AC 解析： 当小球 C 靠近小球 A 时，库仑力使悬丝扭转较小
2、的角度，通过悬丝上的小镜子反射光线放大，能比较准确地测出转动角度同时体现了控制变量法，即分别控制 q 和 r 不变，研究库仑力 F 与 r 和 q 的关系，故 A、 C 正确 2 (2018 河南 4 月模拟 )a、 b、 c 三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态，已知 a 所带的电荷量为 Q， b 所带的电荷量为 q，且 Qq，关于电荷 c，下列判断正确的是 ( ) A c 一定带负电 B c 所带的电荷量一定大于 q C c 可能处在 a、 b 之间 D如果固定 a、 b，仍使 c 处于平衡状态，则 c 的电性、电荷量、位 置都将唯一确定 答案： B 解析： 根据电场力方向来
3、确定各自电性，从而得出 “ 两同类一异 ” ，根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自所带电荷量的大小，因此在大小上一定为 “ 两大夹一小 ” ，且 c 所带的电荷量一定大于 q，故 A、 C 错误， B 正确；如果 a、 b 固定，则只需使 c 处于平衡状态即可，由于 a、 b 带异号电荷， c 应位于 a、 b 连线的外侧，又由于 a 的电荷量大于 b 的电荷量，则 c 应靠近 b， c 的电荷量不能确定，故 D 错误 3 (2018 山东泰安一模 ) 如图所示， Q 为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线两电荷量相 同、但质量不相等的粒子，分别从同一点 A 以相同的速度 v
4、0射入，轨迹如图中曲线， B、 C 为两曲线与圆的交点 aB、 aC表示两粒子经过 B、 C 时的加速度大小， vB、 vC表示两粒子经过 B、 C 时的速度大小不计粒子重力，以下判断正确的是 ( ) A aB aC vB vC B aBaC vB vC C aBaC vBvC 【 精品教育资源文库 】 答案： C 解析： 库仑力 F kQqr2 ，两粒子在 B、 C 两点受的库仑力大小相同，根据粒子的运动轨迹可知 aBaC， a Fm，解得 mB14x1 C x2 14x1 D x2aB，则 Q 靠近 M 端且为正电荷 C无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有 EpAEB， FAFB， aAa
5、B， A B， EpArB，故 A B，EpAabac， vavcvb B aaabac， vbvcva C abacaa， vbvcva D abacaa， vavcvb 答案： D 解析： a、 b、 c 三点到固定的点电荷 P 的距离 rbEcEa，故带电粒子 Q 在这三点的加速度 abacaa.由运动轨迹可知带电粒子 Q 所受 P 的电场力为斥力，从 a 到 b 电场力做负功，由动能定理 |qUab| 12mv2b 12mv2a0， vcvb，又 |Uab|Ubc|，则 vavc，故 vavcvb，选项 D 正确 3 (2016 江苏卷， 3)一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线
6、悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示，容器内表面为等势面， A、 B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是 ( ) A A 点的电场强度比 B 点的大 B小球表面的电势比容器内表面的低 C B 点的电场强度 方向与该处内表面垂直 D将检验电荷从 A 点沿不同路径移到 B 点，电场力所做的功不同 答案： C 解析： A 点的电场线比 B 点的稀疏，故 A 点的电场强度小于 B 点的电场强度，选项 A 错误；沿着电场线方向电势降低，故小球表面的电势比容器内表面的电势高，选项 B 错误；容器内表面是等势面，所以 B 点的电场强度方向与容器内表面垂直，选项 C 正确；电场力做功与电荷的运动路径无
7、关，选项 D 错误 刷仿真模拟 明趋向 4 (2018 湖北孝感统考 ) 在一半径为 R 的圆周上均匀分布有 N 个带电小球 (可视为质点 )无间隙排列，其中 A 点的【 精品教育资源文库 】 小球带电荷量为 3q，其余小球带电荷量为 q，此时圆心 O 点的电场强度大小为 E，现仅撤去 A 点的小球，则 O 点的电场强度大小为 ( ) A E B.E2 C.E3 D.E4 答案： B 解析： 撤去 A 点小球前， O 点的电场强度是 A 点的 3q 和与其关于 O 点对称点 q 两小球分别产生的电场叠加形成的，则 E k3 qR2 kqR2 k2 qR2 ，方向水平向左撤去 A 点的小球后，
8、 O 点 的电场强度是 A 点关于 O 点对称点 q 产生的，所以 E kqR2 E2，方向水平向右，B 正确 5 (2018 重庆八中适应性考试 )直角坐标系 xOy 中， A、 B 两点位于 x 轴上，坐标如图所示， C、 D 位于 y 轴上 C、 D 两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为 Q 的负点电荷置于 O 点时， B 点处的场强恰好为零若将该负点电荷移到 A 点，则 B 点处场强的大小和方向分别为 (静电力常量为 k)( ) A.5kQ4l2，沿 x 轴正方向 B.5kQ4l2，沿 x 轴负方向 C.3kQ4l2，沿 x 轴负方向 D.3kQ4l2，沿 x 轴正方向 答案： D
9、解析： B 点处的场强恰好为零，说明负点电荷在 B 点产生的场强与两正点电荷在 B 点产生的合场强大小相等、方向相反，根据点电荷的场强公式可得，负点电荷在 B 点的场强为 kQl2，沿 x 轴负方向，两正电荷在 B 点的合场强也为 kQl2，沿 x 轴正方向，当负点电荷移到 A 点时，负点电荷与 B 点的距离为 2l，负点电荷在 B 点产生的场强为 kQ4l2，方向沿 x 轴方 向，两正电荷在 B 点产生的合场强的大小仍为 kQl2，方向沿 x 轴正方向，所以 B 点处合场强大小为 kQl2 kQ4l2 3kQ4l2，方向沿 x 轴正方向， D 正确 6 (2018 上海 4 月模拟 )均匀的
10、球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面 AB 上均匀分布的正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过半球顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、 N 两点， OM ON 2R，已知 M 点的场强大小为 E，则 N 点的场强大小 为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.kq2R2 E B.kq4R2 C.kq4R2 E D.kq4R2 E 答案： A 解析： 把 AB 右侧半球面补齐，即将电荷量分别为 q、 q 的两个半球面叠加在一起，AB在 N点的场强相当于所带电荷量为 2q的完整的球壳在 N点向右的场强 E1与多加的所带电荷量为 q 的半球面
11、在 N 点向左的场强 E2的矢量和， E2大小等于原球壳在 M 点的场强大小 E，则 EN E1 E2 2kqR 2 E kq2R2 E，方向向右，选项 A 正确 7 (2018 广东江门模拟 )如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k0的轻质弹簧绝缘连接当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 l.已知静电力常量为 k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 ( ) A l 5kq22k0l2 B lkq2k0l2 C l 5kq24k0l2 D l5kq22k0l2 答案： C 解析： 对最右边的小球受力分析可知，小球受到
12、另外两个带电小球对它向右的库仑斥力，大小分别为 F1 kq2l 2和 F2kq2l2 .由力的平衡可知弹簧弹力的大小 F F1 F25kq24l2 ，弹簧的伸长量为 l Fk0 5kq24k0l2，故弹簧的原长为 l0 l l l5kq24k0l2， C 正确 刷最新原创 抓重点 8 (2018 广东惠州三调 )(多选 )在真空中的 x 轴上的原点处和 x 6a 处分别固定一个点电荷 M、 N，在 x 2a 处由静止释放一个正点电荷 P，假设点电荷 P 只受电场力作用沿 x轴方向运动，得到点电荷 P 速度大小与其在 x 轴上的位置关系如图所示 (其中在 x 4a 处速度最大 )，则下列说法正确
13、的是 ( ) A 点电荷 M、 N 一定是同种正电荷 B点电荷 M、 N 一定为异种电荷 C点电荷 M、 N 所带电荷量的绝对值之比为 D x 4a 处的电场强度不一定为零 答案： AC 解析： vt 图象的斜率大小等于运动过程的加速度大小，而 a Eqm ，所以 x 4a 处的电场强 度大小为零， D 错误又因为正电荷从 x 2a 处向右先加速运动后减速运动，所以 x 0到 x 4a 之间电场强度方向向右， x 4a 到 x 6a 之间电场强度方向向左，所以点电荷 M、 N一定是同种正电荷， A 正确， B 错误；由 x 4a 处电场强度大小为零，得 kQMa 2 kQNa 2，则点电荷 M
14、、 N 所带电荷量的绝对值之比为 QM QN ， C 正确 【 精品教育资源文库 】 9 (2018 山东菏泽统测 )(多选 )如图所示， MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E， ACB 为光滑固定的半圆形轨道，轨 道半径为 R， A、 B 为圆心平直径的两个端点，AC 为 14圆弧一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球，从 A 点正上方高为 H 处由静止释放，并从 A 点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是 ( ) A小球在 AC 部分可能做匀速圆周运动 B小球一定能从 B 点离开轨道 C若小球能到达 C 点，小球在 C 点时的速度一定不为零 D若小球能到达 B 点，小球经过 B 点时动能和经过 A 点时动能一定相等 答案： AC 解析： 若重力大小等于电场力大小，则小球进入轨道后，靠弹力提供 向心力，所以小球在 AC 部分可能做匀速圆周运动， A 正确；小球进入圆轨道后，受到竖直向下的重力、竖直向上的电场力和沿半径方向的轨道的弹力，电场力做负功，重力做正功，由于题中没有给出相关物理量的关系，所以小球不一定能从 B 点离开轨道，故 B 错误；若小球到达 C 点的速度为零，则电场力必定大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动到 C 点，所以小球到达 C 点的速度不可能为零， C 正确；由 A 到 B 根据动能定理有
