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2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题分项汇编
静电场力的性质(二)
1、(2020-2021学年·河南省重点高中高二上学期期中)如图所示,电荷量为Q的正点电荷固定在正三棱锥的顶点O,电荷量为q的检验电荷在外力作用下在底面内移动,正三棱锥的边长为L,静电力常量为k。检验电荷在移动过程中受到的最大库仑力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
底边三角形ABC的高为
O到底边三角形ABC的距离为
最大库仑力为
联立解得
故选A。
2、(2020-2021学年·河北省沧州市三中高二上学期期中)真空中甲、乙两个固定的点电荷,相互作用力为F,若甲的带电量变为原来的2倍,乙的带电量变为原来的8倍,要使它们的作用力仍为F,则它们之间的距离变为原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍
【答案】B
【解析】
试题分析:由库仑定律可得:;
当甲的带电量变为原来的2倍,即2Q;乙的带电量变为原来的8倍,即8q
由于作用力相等,所以变化后距离变为原来的4倍
故选B.
考点:考查库仑定律的直接应用,
点评:由库仑力公式可得出两次作用力表达式,则可求得相等的相互作用力对应的距离.
3、(2020-2021学年·河北省沧州市三中高二上学期期中)如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块,由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止,在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A. 两个物块的电势能逐渐减少
B. 两个物块的电势能不变
C. 物块受到的摩擦力始终大于其受到的库仑力
D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
【答案】A
【解析】
AB.由题可知,库仑力一直做正功,两物块的电势能逐渐减小.故A正确,B错误.
CD.两物块先做加速运动后做减速运动,则物块受到的摩擦力先小于库仑力,后大于库仑力.故C、D错误.
故选:A
4、(2020-2021学年·河北省沧州市三中高二上学期期中)如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线1和2为等势线.a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出,粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则在开始运动的一小段时间内,以下说法正确的是( )
A. a受到的电场力较小,b受到的电场力较大
B. a的速度将减小,b的速度将增大
C. a一定带正电,b一定带负电
D. a、b两个粒子所带电荷电性相反
【答案】D
【解析】
A.电场线的疏密表示电场的强弱,由图可知,越向左场强越小,越向右场强越大,故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小,而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大,所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小,b受到的电场力变大。但是不知道ab两电荷的电量关系,不能比较ab两点荷所受电场力的大小,故A错误。
B.由于出发后电场力对两电荷都做正功,故两电荷的动能都越来越大,则两个电荷的速度都越来越大,故B错误。
C.由于不知道场强的方向,故不能确定电场力的方向与场强方向的关系,所以不能确定ab两电荷的电性。故C错误。
D.由于两电荷所受的电场力的方向相反,故a、b两粒子所带的电荷的电性相反。故D正确。
故选D。
5、(2020-2021学年·河北省沧州市三中高二上学期期中)如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零.则
A. B球和C球都带负电荷
B. B球带负电荷,C球带正电荷
C. B球和C球所带电量一定相等
D. B球和C球所带电量不一定相等
【答案】AC
【解析】
B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态;则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等,方向相反;而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向,故可知A对B的库仑力应指向A,C对B的作用力应指向B的左侧;则可知B、C都应带负电;故A正确、B错误;
由受力分析图可知,A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍,故C带电量应为A带电量的一半;同理分析C可知,B带电量也应为A带电量的一半,故B、C带电量应相同;
故C正确,D错误;故选AC.
点睛:库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的,因此解题的关键在于做出受力分析图,明确库仑力的方向;则可利用共点力的平衡条件进行解答.
6、(2020-2021学年·河北省沧州市三中高二上学期期中)如图,a、b、c、d为一边长为2l的正方形的顶点.电荷量均为q(q>0)的两个点电荷分别固定在a、c两点,静电力常量为k.不计重力.下列说法不正确的是
A. b点的电场强度大小为 B. 电子过b、d点时的电势能相等
C. 在两点电荷产生的电场中,ac连线上中点的电势最高 D. 在b点从