《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 靜電場(chǎng) 第51講 電荷守恒定律 庫(kù)侖定律加練半小時(shí) 教科版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 靜電場(chǎng) 第51講 電荷守恒定律 庫(kù)侖定律加練半小時(shí) 教科版(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第51講 電荷守恒定律 庫(kù)侖定律
[方法點(diǎn)撥] (1)注意庫(kù)侖力的大小與兩點(diǎn)電荷間的距離平方成反比.(2)庫(kù)侖力作用下的物體平衡問(wèn)題,要注意整體法、隔離法的應(yīng)用.
1.(2017·黑龍江雙鴨山一中月考)兩個(gè)相同的可視為點(diǎn)電荷的帶異種電荷的導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為1∶3,相距為r時(shí)相互作用的庫(kù)侖力的大小為F,今使兩小球接觸后再分開(kāi)放到相距為2r處,則此時(shí)庫(kù)侖力的大小為( )
A.FB.FC.FD.F
2.(2018·河北邢臺(tái)質(zhì)檢)如圖1所示,帶電物體P、Q可視為點(diǎn)電荷,電荷量相同.傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙水平面上,將質(zhì)量為m的物體P放在粗糙的斜面體上.當(dāng)物體Q放在與
2、P等高(PQ連線(xiàn)水平)且與物體P相距為r的右側(cè)位置時(shí),P靜止且受斜面體的摩擦力為0,斜面體保持靜止,靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是( )
圖1
A.P、Q所帶電荷量為
B.P對(duì)斜面的壓力為0
C.斜面體受到地面的摩擦力為0
D.斜面體對(duì)地面的壓力為(M+m)g
3.如圖2所示,光滑平面上固定金屬小球A,用長(zhǎng)為l0的絕緣彈簧將A與另一個(gè)金屬小球B連接,讓它們帶上等量同種電荷,彈簧伸長(zhǎng)量為x1;若兩小球電荷量各漏掉一半,彈簧伸長(zhǎng)量變?yōu)閤2,則有( )
圖2
A.x2=x1B.x2>x1C.x2=x1D.x2
3、滑的絕緣水平面上,有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為+q和-q的甲、乙兩個(gè)小球,在力F的作用下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則甲、乙兩球之間的距離r為( )
圖3
A.B.qC.2qD.2q
5.(多選)如圖4所示,在光滑絕緣的水平桌面上有四個(gè)小球,帶電荷量分別為-q、Q、-q、Q.四個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)菱形,-q、-q的連線(xiàn)與-q、Q的連線(xiàn)之間的夾角為α.若此系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則正確的關(guān)系式可能是( )
圖4
A.cos3α= B.cos3α=
C.sin3α= D.sin3α=
6.(2017·湖南株洲一模)套有三個(gè)帶電小球的圓環(huán)放在水平桌面上(不計(jì)一切摩擦),小球的電荷量保持不變,
4、整個(gè)裝置平衡后,三個(gè)小球的一種可能位置如圖5所示.三個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)銳角三角形,三角形的邊長(zhǎng)大小關(guān)系是AB>AC>BC,可以判斷圖中( )
圖5
A.三個(gè)小球電荷量的代數(shù)和可能為0
B.三個(gè)小球一定帶同種電荷
C.三個(gè)小球所受環(huán)的彈力大小為NA>NB>NC
D.三個(gè)小球帶電荷量的大小為QA>QC>QB
7.(多選)如圖6所示,a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形,其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),三小球所在位置恰好將圓周等分.小球d位于O點(diǎn)正上方h處,且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài),已知a
5、、b、c三小球的電荷量大小均為q,小球d的電荷量大小為6q,h=R.重力加速度為g,靜電力常量為k.則( )
圖6
A.小球a一定帶正電
B.小球b的周期為
C.小球c的加速度大小為
D.外力F豎直向上,大小等于mg+
8.(2018·湖北黃岡模擬)如圖7所示,足夠大的光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)M、O、N,質(zhì)點(diǎn)O能保持靜止,質(zhì)點(diǎn)M、N均圍繞質(zhì)點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知質(zhì)點(diǎn)M、N與質(zhì)點(diǎn)O的距離分別為L(zhǎng)1、L2(L1
6、點(diǎn)M所帶電荷量之比為()2
D.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)N的質(zhì)量之比為()2
答案精析
1.A [設(shè)其中一個(gè)小球所帶電荷量為-Q,另一個(gè)帶電荷量為3Q,根據(jù)庫(kù)侖定律可知,兩球接觸前F=k,接觸后再分開(kāi),兩球帶電荷量為Q1=Q2==Q,由庫(kù)侖定律得F′==,故A正確.]
2.D [設(shè)P、Q所帶電荷量為q,對(duì)物體P受力分析,受到水平向左的庫(kù)侖力F=k、豎直向下的重力mg、支持力N,由平衡條件可得tanθ=,解得q=,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;斜面對(duì)P的支持力N=mgcosθ+Fsinθ,由牛頓第三定律可知,P對(duì)斜面的壓力為N′=mgcosθ+Fsinθ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)P和斜面體整體受力分析,可知水平方向受到Q對(duì)
7、P向左的庫(kù)侖力F=k和地面對(duì)斜面體水平向右的摩擦力,由平衡條件可知,斜面體受到水平向右的摩擦力大小為f=k,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)P和斜面體整體受力分析,豎直方向受到豎直向下的重力(M+m)g和水平面的支持力,由平衡條件可得,水平面支持力等于(M+m)g,根據(jù)牛頓第三定律,斜面體對(duì)地面的壓力大小為(M+m)g,選項(xiàng)D正確.]
3.B [電荷量減少一半,根據(jù)庫(kù)侖定律知若兩個(gè)球之間的距離保持不變,庫(kù)侖力減小為原來(lái)的,庫(kù)侖力減小,彈簧的彈力減小,彈簧的伸長(zhǎng)量減小,兩球間的距離減小,所以實(shí)際的情況是小球之間的庫(kù)侖力會(huì)大于原來(lái)的,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量也大于原來(lái)的,B正確.]
4.B [選甲、乙整體為研究對(duì)象,由
8、牛頓第二定律得,加速度a=.選乙為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得,=ma,聯(lián)立得r=q.]
5.AC [設(shè)菱形邊長(zhǎng)為a,則兩個(gè)Q之間距離為2asinα,兩個(gè)-q之間距離為2acosα.選?。璹作為研究對(duì)象,由庫(kù)侖定律和平衡條件得2kcosα=k,解得cos3α=,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤.選取Q作為研究對(duì)象,由庫(kù)侖定律和平衡條件得2ksinα=k,解得sin3α=,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.]
6.B [對(duì)小球A分析,彈力過(guò)圓心,根據(jù)平衡條件,要么小球B與C對(duì)小球A同時(shí)為引力,要么對(duì)小球A同時(shí)為斥力,小球A才能處于平衡狀態(tài),因此小球A不可能受到一個(gè)斥力一個(gè)引力,所以小球B、C帶同種電荷,分析小球B,由平衡
9、條件可得小球A、C帶同種電荷,可得三個(gè)小球帶同種電荷,所以三個(gè)小球電荷量的代數(shù)和不可能為0,A錯(cuò)誤,B正確;
小球A受到兩個(gè)斥力,設(shè)圓心為O,AB>AC,同時(shí)∠OAB<∠OAC,可得小球A受小球B的力更大,且小球A離小球B更遠(yuǎn),可得小球B所帶電荷量大于小球C所帶電荷量,同理小球A的帶電荷量大于小球B帶的電荷量,QA>QB>QC,D錯(cuò)誤;根據(jù)相似三角形可得==,故可得NC>NB>NA,C錯(cuò)誤.]
7.CD [小球a、b、c均做半徑相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),且受力情況相同,故三個(gè)小球的各運(yùn)動(dòng)參量大小均相等.以小球a為例,小球a做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由小球d對(duì)小球a的引力的水平分力及小球b、c對(duì)小球a
10、斥力的合力提供,僅可以判斷四個(gè)小球所帶電荷電性的異同,不能確定小球a是否帶正電,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由牛頓第二定律得,-2kcos30°+k·=ma,其中h=R,解得a=,C項(xiàng)正確;向心加速度公式a==R,得T=,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)小球d受力分析,由平衡條件可知:F=mg+3k·=mg+,D項(xiàng)正確.]
8.C [要滿(mǎn)足題目要求,則M、N電性相同,且和O電性相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤;M、N繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則三質(zhì)點(diǎn)共線(xiàn),角速度相等,線(xiàn)速度之比等于做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比,vN>vM,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)O點(diǎn)受力分析,知k=k,=()2,C項(xiàng)正確;分別對(duì)M、N受力分析,合力提供向心力,mML1ω2=k-k,mNL2ω2=k-k,mML1ω2=mNL2ω2,即=,D項(xiàng)錯(cuò)誤.]
5