12(十二)库定律、电场强度、电势、电势差、电势能-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（新高考 河北版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (十二)库仑定律、电场强度、电势、电势差、电势能 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要 求的) 1.硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成，工作中充电辊表 面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程：电荷量均为 一q的点电荷，对称均匀地分布在半径为R的圆周上，若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成 十2q。已知静电力常量为k,则圆心O点处的电场强度为 充电辊 0 O O° OP (⊙交流电 感光鼓 0 光直流电 0.00 宀接地 接地 A密，方向沿半径指向P点 29,方向沿半径背离P点 b. C.2,方向沿半径指向P点 D,方向沿半径背离P点 解析：当P点的电荷量为一q时，根据电场的对称性可得在O点的电场强度为0，当P点的电荷为十2q 时，可香作[一9十（十3）]，放可花为两个电场的叠加，故0点的电场展度为0十=，方向沿半径背高 P点，D项正确。 答案：D 2.在一个点电荷Q形成的电场中，以点电荷Q的位置为原点O建立平面直角坐标系，如图甲所示，在其中 A、B两点分别放置试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的大小F跟试探电荷的电荷量q的关系分 别如图乙中直线a、b所示。已知A点的坐标为(0.3m,0)。下列说法正确的是 F/×108N y B 0.10.20.30.40.50.6g/×108C 甲 乙 A.A点的电场强度大小为2.5N/C B.B点的电场强度大小为40N/C C.B点到点电荷Q的距离为1,2m D.B点到点电荷Q的距离为1.5m 河北专版 ·88· 衡水金卷·先享题·物理 解析：由场强定义式得E_k=F-4×10-N/C=40N/C，E_a=F=o4×0=N/C=2.5N/C，A，B项 教学札记： 指液；由E=得w，-\sqrt{P}=\sqrt{3}-上将=4_x=12mC项正确D项错误， 答案：C 3.如图所示，立方体的两个顶点A，C上固定有两个等量正点电荷，M、N是A’B’和B′C’的中点，开始时在 O′处锁定一个负点电荷P，不计负点电荷重力，下列说法正确的是 A.M，N两点的电场强度相同 B.解除锁定，将负点电荷P移到CC′上，电势能一定增大 C.解除锁定，由静止释放负点电荷P，P将向下加速，加速度也一直增大 D.解除锁定，给负点电荷P一个沿O’B′方向的初速度，该电荷可能做匀速圆周运动 解析：M，N两点的电场强度大小相同，方向不同，A项错误；解除锁定，将负电荷P向CC′移动，该过程 对应不同的路径，电场力对负电荷做功情况不同，电势能变化不一样，B项错误；在O处的合场强竖直向上， 故所受电场力向下，等量同种点电荷连线的中垂线上无穷远处场强为零，两点电荷连线中点场强也为零，因 此场强的变化是先增大后减小，根据牛顿第二定律可得加速度先增大后减小，C项错误；解除锁定，受力竖直 向下，速度方向与受力方向垂直，如果速度大小适当，其可绕AC的中点做匀速圆周运动，D项正确。 答案：D 4.如图所示，半径为R，带电量为＋Q的均匀带电圆环固定在竖直平面内，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂 一质量为m，带电量大小为q的小球(可视为质点)。小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球 到圆环中心O距离为R﹐已知静电力常量为k，重力加速度为g，则剪断绝缘丝线的瞬间小球的加速度大 小为 A.g C.m Dk， 衡水金卷·先享题·物理·89·河北专版 解析：由于圆环不能看作点电荷，采用微元法；小球受到库仑力为圆环上各个点对小球库仑力的合力， 教学札记： 以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示： 设圆环上各个点对小球的库仑力的合力为F。,当绝缘丝线存在时，绝缘丝线上的力为F,则Fsin日=mg,小 球到圆环中心0的距离为R,而整直面内固定的均匀带电圆环的半径也为R,则sn)= 之，解得F=2mg, 在水平方向上有Fcos0=F。,解得F。=g,当绝缘丝线剪断后，小球只受重力和库仑力，此时F意= Vmg+%=V2m,则a=P=√2g,同时，依据点电荷的电场强度公式，将环中电量分成若千份，结合失 &Q 量的合成法则及三角知识，则小球所处位置的电场强度E=n ×号-2。=西-2P (V2R)2 4R2 =√2Eq= 祭邻得a是架D项正有ABC项指误 答案：D 5.如图所示，光滑绝缘斜面倾角为37°，一质量m=1×10-2kg、电荷量q=十1×10-6C的小物块置于斜面 上，重力加速度g=10/s2,当加上一电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场时，该物块恰能静止 在斜面上，已知sn37=0.660s37=0.8。