1、课时规范练21静电力的性质一、基础对点练1.(库仑定律)(2021甘肃会宁四中月考)关于库仑定律,下列说法正确的是()A.库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用力B.根据公式F=k当两个点电荷距离趋于0时,静电力将趋于无穷大C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1静电力D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体2.(电场强度的计算)(2021甘肃武威月考)如图所示,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则() A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1
2、=-4q23.(电场强度的计算)(2021广东佛山高三模拟)如图所示,四根彼此绝缘带电导体棒围成一个正方形线框(忽略导体棒的形状大小),线框在正方形中心O点产生的电场强度大小为E0,方向竖直向下;若仅撤去导体棒C,则O点电场强度大小变为E1,方向竖直向上,则若将导体棒C叠于A棒处,则O点电场强度大小变为()A.E1-E0B.E1-2E0C.2E1+E0D.2E14.(电场线和运动轨迹组合模型)如图所示,实线是电场线,一带电粒子只在静电力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速度时间图象是选项中的()二、素养综合练5.(2021湖南高三模拟)如图所示,水平面内有A、B、C、D、E、F六个点,它们
3、均匀分布在半径为R、圆心为O的同一圆周上。若水平面内存在一电场强度大小为E、方向沿AD的匀强电场,在圆心O处固定一电荷量为E的负点电荷,其中k为静电力常量,则()A.在六个点中,A点的电场强度最小B.C点的电场强度大小为E,方向沿CD方向C.F点的电场强度大小为E,方向沿FD方向D.D点的电场强度大小为2E,方向沿DA方向6.带电荷量分别为+4q和-q的两个点电荷组成了电荷系统,其电场线分别如图所示,图中实线为电场线,未标注方向,虚线上A、B、C、D等间距,根据图象可判断()A.BC间的电场方向为C指向BB.A点附近没有电场线,A点的电场强度为零C.D点电场强度为零,试探电荷不受静电力作用D.
4、若把一个带正电的试探电荷从A移到B,静电力做正功,电势能减小7.(多选)(2021湖南长郡中学、师大附中、长沙一中联合体月考)如图所示,用两根等长的轻质绝缘细线,把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来,小球a带正电,小球b带负电,电荷量大小分别为qa、qb。小球a、b质量相同,如果在该区间加一水平向右的匀强电场,两绳始终拉紧,最后达到平衡状态,下列说法正确的是()A.如果qa=qb,两球的平衡状态为A图B.如果qa=3qb,两球的平衡状态为B图C.如果qa=qb,两球的平衡状态为C图D.如果qa=3qb,两球的平衡状态为D图8.如图所示,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为,小球A带正
5、电(可视为点电荷),电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g。求:(1)A球刚释放时的加速度是多大;(2)当A球的动能最大时,A球与B点间的距离。课时规范练21静电力的性质1.A解析:库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的作用力,两个带电体能看成点电荷时就适用,但点电荷不是体积很小的球体,当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷,A正确,D错误;根据库仑定律F=k可知,当两个点电荷距离趋于0时,电荷不再是点电荷,则库仑定律不
6、适用,B错误;电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力,总是等大反向的,与两个点电荷电量是否相等无关,C错误。2.B解析:已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,依据同种电荷相斥,异种电荷相吸,再结合矢量的合成法则,则两点电荷带有同种电荷;再根据点电荷的电场强度公式得,因PR=2RQ,解得q1=4q2,B正确。3.C解析:正方形线框在O点产生的电场竖直向下,则表明左右带电导体棒产生的电场为零。AC产生的电场竖直向下。撤去C,O点处的电场强度竖直向上,表明A带负电,C带负电。则C在O点产生的电场强度为EC=E1+E0,将C叠于A棒处,则O点处电场强度大小为E=2E1+E0,C正确。4.B解析:静电
7、力的方向指向轨迹的凹侧且沿与电场线相切的方向,因此粒子从A运动到B的过程中静电力方向与速度方向的夹角大于90,粒子做减速运动,静电力越来越小,加速度越来越小,B正确。5.B解析:圆心处的点电荷在圆周上产生的电场强度大小为E1=k=E,A点的电场强度最大,为EA=E1+E=2E,方向沿AD方向,A错误;由几何知识可知C点的电场强度大小为EC=E,方向沿CD方向,F点的电场强度大小为EF=2Esin 60=E,方向沿FD方向,D点的电场强度大小为ED=E-E=0,电场强度最小,B正确,C、D错误。6.C解析:电场线的疏密表示电场的大小,由B处点电荷周围电场线较密可知B处点电荷带电荷量较多,B处的点
8、电荷为+4q,C处的点电荷为-q。电场线的方向总是从正电荷出发终止于负电荷,即BC间的电场方向大体为B指向C,A错误;由点电荷电场强度的公式:E=k和电场的叠加,易得A点的电场强度并不等于零,D点的电场强度为零,试探电荷在D点不受静电力,B错误,C正确;AB间电场方向为B指向A,带正电的试探电荷从A移到B,静电力做负功,电势能增加,D错误。7.CD解析:把两个小球看成一个整体,如果所带电荷量相同,则水平方向上的合力为零,则最上面的细线水平没有力作用,线应竖直,A错误,C正确;设上端绳子的拉力为F1,下端绳子的拉力为F2,电场强度大小为E,设上端绳子与竖直方向的夹角为,下端绳子与竖直方向的夹角为,两个小球质量均为m,对整体受力分析,如图甲所示,利用平行四边形定则可得tan =,对b进行受力分析,如图乙所示,利用平行四边形定则可得tan =,则tan =tan ,则=,B错误,D正确。8.答案:(1)gsin -(2)解析:(1)小球A刚释放时,由牛顿第二定律有mgsin -F=ma根据库仑定律有F=k,又r=联立解得a=gsin -。(2)当A球受到的合力为零,即加速度为零时,动能最大。设此时A球与B点间的距离为d。则mgsin =,解得d=。