2020版高考物理大一轮复习考点规范练22电场力的性质新人教版

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1、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

2、。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

3、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.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆

4、环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　)答案B解析设14圆环的电荷在原点O产生的电场强度为E0,根据电场强度叠加原理,在坐标原点O处,A图电场强度为E0,B图电场强度为2E0,C图电场强度为E0,D图电场强度为0,因此本题答案为B。4.(2018·河南驻马店期末)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

5、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

6、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

7、时所带电荷量的大小关系。综上可知A正确。6.边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,静电力常量用k表示,则该三角形中心O点处的电场强度为(　　)A.6kqa2,方向由C指向OB.6kqa2,方向由O指向CC.3kqa2,方向由C指向OD.3kqa2,方向由O指向C答案B解析每个点电荷在O点处的电场强度大小都是E=kq3a32=3kqa2,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得O点处的合电场强度为E0=2E=6kqa2,方向由O指向C,B项正确。7.(2018·四川泸州质检)一绝缘细线