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《(全国通用)高考物理第七章微专题50电荷守恒定律库仑定律加练半小时(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电荷守恒定律库仑定律[方法点拨] (1)注意库仑力的大小与两点电荷间的距离平方成反比.(2)库仑力作用下的物体平衡问题,要注意整体法、隔离法的应用.1.(2018·河北省邢台市质检)如图1所示,带电物体P、Q可视为点电荷,电荷量相同.倾角为θ、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上.当物体Q放在与P等高(PQ连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )图1A.P、Q所带电荷量为B.P对斜面的压力为0C.斜面体受到地面的摩擦
2、力为0D.斜面体对地面的压力为(M+m)g2.如图2所示,光滑水平面上固定金属小球A,用长为l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1;若两小球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有( )图2A.x2=x1B.x2>x1C.x2=x1D.x23、济宁市模拟)质量为m、电荷量为+Q的带电小球A固定在绝缘天花板上,带电小球B的质量也为m,在空中水平面内的某一圆周上绕小球A正下方的O点做半径为R的匀速圆周运动,如图4所示.已知小球A、B间的距离为R,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )图4A.小球A和B一定带同种电荷B.小球B转动的线速度大小为C.小球B所带的电荷量为D.A、B两球间的库仑力对B球做正功5.如图5所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从4、杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动.下列说法正确的是( )图5A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动6.(2019·黑龙江省哈三中月考)两个正点电荷Q1=+Q和Q2=+4Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管两个端点的出5、口处,如图6所示.图6(1)在A、B连线上,由A点到B点,电势如何变化?(2)将一正检验电荷置于A、B连线上靠近A处由静止释放,求它在A、B连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离A点的距离;(3)若把另一正检验电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,试确定它在管内运动过程中速度为最大值时的位置P,即求出图中PA和AB连线的夹角θ.答案精析1.D [设P、Q所带电荷量为q,对物体P受力分析,受到水平向左的库仑力F=k、竖直向下的重力mg、支持力FN,由平衡条件可得tanθ=,解得q=,选项A错误;斜面对P的支持力FN=mgcosθ+Fsin6、θ,由牛顿第三定律可知,P对斜面的压力为FN′=mgcosθ+Fsinθ,选项B错误;对P和斜面体整体受力分析,可知水平方向受到Q对P向左的库仑力F=k和地面对斜面体水平向右的摩擦力,由平衡条件可知,斜面体受到水平向右的摩擦力大小为Ff=k,选项C错误;对P和斜面体整体受力分析,竖直方向受到竖直向下的重力(M+m)g和水平面的支持力,由平衡条件可得,水平面支持力大小等于(M+m)g,根据牛顿第三定律,斜面体对地面的压力大小为(M+m)g,选项D正确.]2.B [电荷量减少一半,根据库仑定律知若两个球之间的距离保持不变,库仑力减小为原来的,7、库仑力减小,弹簧的弹力减小,弹簧的伸长量减小,两球间的距离减小,所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的,此时弹簧的伸长量也大于原来的,B正确.]3.B [选甲、乙整体为研究对象,由牛顿第二定律得,加速度a=.选乙为研究对象,由牛顿第二定律得,=ma,联立得r=q.]4.B [依据题意,小球B在小球A对B的库仑引力与小球B的重力的合力作用下做匀速圆周运动,因此两球带异种电荷,A错误;对小球B进行受力分析,如图所示,由几何关系可知AO===R,=,故合力F=mg,由牛顿第二定律得F=m,联立解得v=,B正确;由受力分析图得库仑力F库=m8、g,根据库仑定律有F库=,联立解得q=,C错误;由题意可知,A、B两球间库仑力总与速度方向垂直,库仑力不做功,D错误.]5.C [圆环从P运动到O的过程中,受库仑引力和细杆的弹力,库仑引力沿细
3、济宁市模拟)质量为m、电荷量为+Q的带电小球A固定在绝缘天花板上,带电小球B的质量也为m,在空中水平面内的某一圆周上绕小球A正下方的O点做半径为R的匀速圆周运动,如图4所示.已知小球A、B间的距离为R,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )图4A.小球A和B一定带同种电荷B.小球B转动的线速度大小为C.小球B所带的电荷量为D.A、B两球间的库仑力对B球做正功5.如图5所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从
4、杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动.下列说法正确的是( )图5A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动6.(2019·黑龙江省哈三中月考)两个正点电荷Q1=+Q和Q2=+4Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管两个端点的出
5、口处,如图6所示.图6(1)在A、B连线上,由A点到B点,电势如何变化?(2)将一正检验电荷置于A、B连线上靠近A处由静止释放,求它在A、B连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离A点的距离;(3)若把另一正检验电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,试确定它在管内运动过程中速度为最大值时的位置P,即求出图中PA和AB连线的夹角θ.答案精析1.D [设P、Q所带电荷量为q,对物体P受力分析,受到水平向左的库仑力F=k、竖直向下的重力mg、支持力FN,由平衡条件可得tanθ=,解得q=,选项A错误;斜面对P的支持力FN=mgcosθ+Fsin
6、θ,由牛顿第三定律可知,P对斜面的压力为FN′=mgcosθ+Fsinθ,选项B错误;对P和斜面体整体受力分析,可知水平方向受到Q对P向左的库仑力F=k和地面对斜面体水平向右的摩擦力,由平衡条件可知,斜面体受到水平向右的摩擦力大小为Ff=k,选项C错误;对P和斜面体整体受力分析,竖直方向受到竖直向下的重力(M+m)g和水平面的支持力,由平衡条件可得,水平面支持力大小等于(M+m)g,根据牛顿第三定律,斜面体对地面的压力大小为(M+m)g,选项D正确.]2.B [电荷量减少一半,根据库仑定律知若两个球之间的距离保持不变,库仑力减小为原来的,
7、库仑力减小,弹簧的弹力减小,弹簧的伸长量减小,两球间的距离减小,所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的,此时弹簧的伸长量也大于原来的,B正确.]3.B [选甲、乙整体为研究对象,由牛顿第二定律得,加速度a=.选乙为研究对象,由牛顿第二定律得,=ma,联立得r=q.]4.B [依据题意,小球B在小球A对B的库仑引力与小球B的重力的合力作用下做匀速圆周运动,因此两球带异种电荷,A错误;对小球B进行受力分析,如图所示,由几何关系可知AO===R,=,故合力F=mg,由牛顿第二定律得F=m,联立解得v=,B正确;由受力分析图得库仑力F库=m
8、g,根据库仑定律有F库=,联立解得q=,C错误;由题意可知,A、B两球间库仑力总与速度方向垂直,库仑力不做功,D错误.]5.C [圆环从P运动到O的过程中,受库仑引力和细杆的弹力,库仑引力沿细
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