专题强化一 库仑定律、电场强度在电场的综合应用 -【考点—深化—题型】2023-2024学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第三册）

参考答案： 1．D 【详解】A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上，在AB连线上只有B的右侧某一位置合场强为零，则C的位置一定在B的右侧，设电荷C与B的距离为r，则C与A的距离为L+r，C能处于平衡状态，说明A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q，则有 解得 r=L 欲使A、B受到电场力合力都为零，则C只能带正电，对点电荷A受力平衡，则有 解得 Q=4q 即C带正电，电荷量为+4q，在B的右侧距B为L处。 故选D。 2．D 【详解】A．如图所示作出小球受力的矢量三角形，可知要满足小球a静止，是最小值，且 故A错误； B．由图可知两球间距变为倍，根据库仑定律，有 可得 应增大小球b的电荷量，故B错误； C．由矢量图中可知绳a上的拉力一开始大于重力，后来小于重力，故C错误； D．根据平衡条件有 可得 可知绳a上的拉力变为倍，故D正确。 故选D。    3．D 【详解】A．由于两球的电场力是相互作用力，故无法比较两球电荷量的大小，A错误； B．绳子上的力处处相等，对绳子跨过定滑轮的节点受力分析可知 所以 B错误； CD．对两球受力可知，根据相似三角形 可得 故C错误，D正确。 故选D。 4．A 【详解】以球B为研究对象，受到重力G、库仑力F和悬线的拉力T三个力作用，如图所示。 由平衡条件可得 根据可得 可得 ， 在A、B两小球的电荷量逐渐减小的过程中，PB、PQ、G均不变，则悬线的拉力T不变；因电荷量减小，库仑力F减小，故A正确，B、C、D错误。 故选A。 5．C 【详解】对a分析，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，由题意可知环的支持力与b对a的库仑力方向均位于直径ab上，令环的支持力与b对a的库仑力的合力大小为，由分析可知，只有方向背离圆心，c对a的库仑力方向由a指向c，a环所受外力的合力才能为0，环才能处于静止。对b分析，b受到重力、环的支持力以及a、c对b的库仑力，由题意可知环的支持力与a对b的库仑力方向均位于直径ab上，令环的支持力与a对b的库仑力的合力大小为，由分析可知，只有方向背离圆心，c对a的库仑力方向由b指向c，b环所受外力的合力才能为0，环才能处于静止。对c分析，受到重力、环的支持力以及a与b的库仑引力，其中重力竖直向下，支持力的方向在竖直方向上对三个球体受力分析如图所示 对c环分析有 令圆环半径为R，对a环受力分析，由相似三角形有 对b环受力分析，由相似三角形有 由牛顿第三定律有 ， 解得 故选C。 6．C 【详解】A．根据 由于 所以 由于A和B在同一个等势面上，所以 所以有 故A错误； B．如图所示，电子从A沿直线运动到B的过程中，电场力先做正功后做负功，即电势能先减少后增加，故B错误； C．依题意，底面边缘圆周上的各点合场强方向应沿半径向外且大小相等，如图所示，加一个强度大小合适、垂直底面向上的匀强电场，可以实现，故C正确； D．依题意，底面边缘圆周上的各点合场强方向应沿半径向外且大小相等，如图所示，在底面下方某处加一个负点电荷，底面边缘圆周上的各点合场强也不可能平行于底面，故D错误。    故选C。 7．A 【分析】本题考查场强叠加原理、微元法、等效法，考查考生的科学思维。 【详解】圆环的线电荷密度，取长度的圆环，带电量，其在A点产生的场强沿水平方向的分量为 其中 ， 则整个圆环在A点产生的场强大小为 方向水平向左，又A点场强为0，由对称性可知带电薄板在A、B点产生的场强大小均为，在A点方向水平向右，在B点方向水平向左。 故选A。 8．C 【详解】A． 由于A点的电场强度为0，是合电场强度为0，即带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度大小与点电荷在A点的电场强度大小相等，方向相反，所以带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度大小为 所以A错误； B．由对称性可知，带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度大小等于带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度大小，有 所以B错误； CD．带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度大小等于，方向由A指向B，点电荷在B点的电场强度大小为 其方向由A指向B，则图中B点的电场强度大小为 图中B点的电场强度方向沿着AB连线指向B，所以C正确；D错误； 故选C。 9．A 【详解】甲、乙相互作用的库仑斥力均为 设甲的质量为m，细线对甲的拉力为T，对甲进行受力分析，把T分别沿着水平方向和竖直方向分解，由力的平衡可得 综合解得 对乙进行受力分析，同理可得乙的质量也为 则甲与乙的质量之和为 故选A。 10．C 【详解】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平行四边形定则，当电场力方向与拉力方向垂直时，电场力最小 电场强度的最小值为 故选C。 11．B 【详解】A．A点电荷在D点的场强方向沿AC方向，C点电荷在D点的场强方向沿CD方向，D点的合场强