第16讲　库仑定律 电场力的性质-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练（全国通用）

第16讲　库仑定律 电场力的性质 目录 考点一　库仑定律的理解及应用 1 考点二　电场强度的理解 1 考点三　电场线和运动轨迹问题 4 考点四　带电体的力电综合问题 6 练出高分 9 考点一　库仑定律的理解及应用 1．表达式：F＝k，适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力． 2．平衡问题应注意： (1)明确库仑定律的适用条件； (2)知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律； (3)进行受力分析，灵活应用平衡条件． 3．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正、负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． [例题1] （2023•海南模拟）用绝缘细线a、b将两个带电小球1和2连接并悬挂，已知小球2的重力为G，如图所示，两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，两小球连线与水平方向夹角为30°，细线b水平，则（　　） A．小球1带电量一定小于小球2的带电量 B．细线a拉力大小为 C．细线b拉力大小为 D．小球1与2的质量比为1：2 [例题2] （2023•台州二模）如图所示，两个质量分别为mA和mB的带电小球A、B（可视为质点）通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上（滑轮大小不计），两球静止，O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为xA和xB，到滑轮的距离分别为lA和lB，且lA：lB＝1：2，细绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，两球电荷量分别为qA和qB。则（　　） A．qA＞qB B．θ1＞θ2 C．mA：mB＝1：2 D．xA：xB＝1：2 [例题3] 如图所示，带电金属小球A用绝缘细线悬挂于O点，O点正下方带电小球B固定在绝缘支座上，两小球可视为质点，平衡时其间距离为L。现将与小球A完全相同的三个不带电的金属小球依次并充分与A接触后移开，则再次平衡后A、B间距离为（　　） A．L B．L C．L D．L [例题4] （2023•泉州模拟）三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为+Q、+2Q，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（　　） A．4：9 B．8：9 C．8：9 D．4：3 [例题5] （多选）（2023•安徽三模）如图所示，绝缘的斜面体ABC静止于水平面上，∠B＝37°，∠C＝53°，两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动，且PQ连线水平。AB面和AC面光滑，设斜面体和P、Q的质量分别为M、m1、m2，重力加速度为，sin37°＝0.6。下列判断正确的是（　　） A．P、Q一定带异种电荷，且Q的电荷量一定等于P的电荷量 B．P、Q的质量之比是 C．水平面对斜面底部有水平向右的静摩擦力 D．水平面对斜面的支持力等于 （M+m1+m2）g 考点二　电场强度的理解 1．场强公式的比较 三个公式 2．电场的叠加 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和． (2)运算法则：平行四边形定则． [例题6] （2023•河北模拟）一轻质绝缘“L”型轻杆固定在水平面上，质量均为m的光滑小环A、B套在支架上，两小环之间用轻绳连接，其中B环带正电，电荷量为q，A环不带电，整个装置放在匀强电场中，电场强度的大小为E，电场强度的方向与水平面平行，垂直于OM杆，A环在一水平力F作用下缓慢向右移动一段距离，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．当轻绳与OM杆夹角为θ时，绳子拉力大小为 B．轻杆对B环的弹力逐渐增大 C．A环缓慢向右移动过程中，绳子拉力逐渐减小 D．轻杆OM对A环的弹力大小为Eq [例题7] （多选）如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b两带电小球，小球所带电量的大小相同、电性未知。现将两小球用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为α、β，且α＜β。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．若a、b电性相反，球a的质量一定大于球b的质量 B．若a、b电性相同，球a的质量可能等于球b的质量 C．若同时剪断两根细绳，a球可能先落地 D．若同时剪断两根细绳，a、b两球一定同时落地 [例题8] （2022•黄浦区二模）如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球P、Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，