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 江苏版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (＋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) -，单项选择题(本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 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 -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 +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 A.寰，方向沿半径指向P点B.R2。方向沿半径背离P点 C.警，方向沿半径指向P点D.瓷。方向沿半径背离P点 解析：当P点的电荷量为-g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＋2q 时，可看作[-q+(+3q)]，故可视为两个电场的叠加故O点的电场强度为0+kR^一，方向沿半径背离 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/×10^8N 可1-__o“u1020304050。6q×10^8C 甲 江苏专版·84·衡水金卷·先享题·物理 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.A、B两点到点电荷Q的距离之比为1：4D.A、B两点到点电荷Q的距离之比为1：16 教学札记： 9o.1x10N/C=40N/C,Ea=E=1X10' 解析：由场强定义式得E,=F-4X10 q0.4X10 N/C=2.5 N/C,A,B 错保：由E-0-√层-V需-C项正鸡D项错， 答案：C 3.如图所示，两段等长的细线串接着两个质量相等的小球a、b,并悬挂于O点，其中，小球a的带电量为 十2q,小球b的带电量为一q,现在两小球所处空间内加上水平向右的匀强电场（图中未画出），则此装置平 衡时的位置可能是下列图中的 A B C D 解析：设匀强电场的场强大小为E,每个球的质量为m。小球a所受的电场力F。=2qE,方向水平向右； 小球b所受的电场力F。=qE,水平向左，两个电场力的合力F=F。一F6,方向水平向右，细线Oa与细线ab 和竖直方向的夹角分别为α和B,以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图甲所示，根据平衡 条件可知细线Oa的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡，由平衡条件得tana= 一需。以小球b为研究对象，设小球口对小球力的吸引力为F,细线对小球b的拉力为T,分析 力情况如图乙所示，由平衡条件可得tanB= Fh=gE,则a<B,C项正确。 mgmg T00 Fab 2mg 答案：C 4.如图所示，半径为R,带电量为十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，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 衡水金卷·先享题·物理 ·85· 江苏专版 教学札记： A.g C.k Qg R2 n 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， 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Fsi0=mg,小 球到国环中心O的距离为R,质多直面内固定的均匀考电国环的半径也为R,则m)-号，解得F=区mg, 在水平方向上有Fcos0=F。,解得F。=mg,当绝缘丝线剪断后，小球只受重力和库仑力，此时F合= Vmg)十%=V2mg,则a==2g,同时，依据点电荷的电场强度公式，将环中电量分成若干份，结合矢 m kQ 量的合成法则及三角知识，则小球所处位置的电场强度E= ×号-0-，F 4R2 一梁解得a-后-祭D项王用ABC项梅送 答案：D 5.如图所示，光滑绝缘斜面倾角为37°，一质量m=1×102kg、电荷量q=十1×106C的小物块置于斜面 上，重力加速度g=10/s,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sin37r=0.6os37r=0.8。若电场强度大小变为号，则当小物块沿斜面下滑L=号m 时，电势能的变化量为 E B 37° A.0.02J B.-0.02J C.0.03J D.-0.03J 江苏专版 ·86·