第26练 库仑定律及库仑力作用下的平衡问题-【高考高手】备战2024年新高考物理必刷小题（新高考Word版）

第26练　库仑定律及库仑力作用下的平衡问题 [footnoteRef:2]答案见P185 [2: [解题步骤]涉及静电场中的平衡问题处理方法步骤 (1)确定研究对象:可以根据问题需要,选择“整体法”或“隔离法”。 (2)受力分析:多了静电力 。 (3)列平衡方程:F合=0或Fx=0、Fy=0。] 打卡日期:　　　建议用时:6分钟　实际用时:　　　是否过关:□  考向1　库仑定律与电荷守恒定律的结合 【1】(2011·海南,3,3分,难度★★★)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的电荷量为-q,球2的电荷量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.n=10 B.n=8 C.n=6 D.n=4 考向2　涉及库仑力的平衡问题 2(2021·海南,8,3分,难度★★★)如图,V形对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为α=60°,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为(　　) A. B. C. D. 【3】(2021·湖北,11,4分,难度★★★)(多选)如图所示,一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为l的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中,悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷,电荷量大小均为q(q>0)。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　) A.M带正电荷 B.N带正电荷 C.q=l D.q=3l 答案见P185 打卡日期:　　　建议用时:10分钟　实际用时:　　　是否过关:□  【4】(2023·湖北模拟)经研究表明取无穷远处为零电势,导体球表面的电势与导体球所带的电荷量成正比,与导体球的半径成反比。金属小球a和金属小球b的半径之比为1∶2,电荷量大小之比1∶7,两小球间距远大于小球半径且间距为l时,它们之间的相互引力大小为F。现将金属小球a与金属小球b相互接触,达到静电平衡后再放回到原来位置,这时a、b两球之间的相互作用力是(不考虑万有引力)(　　) A.库仑斥力F B.库仑斥力F C.库仑引力F D.库仑引力F 【5】(2023·海南模拟)如图所示,一劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,一端固定在倾角为θ的光滑绝缘斜面的上端,另一端与电荷量为+q(q>0)、质量为m的球a连接。a的 [footnoteRef:3]　　右侧固定有电荷量为Q的球b,系统静止时,a对斜面的压力恰好为零,两球心高度相同,球心间距和弹簧的长均为l。已知静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球视为点电荷,则(　　) [3: [归纳总结]三个自由电荷平衡问题 (1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零,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 ] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.球b带正电,Q= B.球b带负电,|Q|= C.弹簧的原长为l- D.弹簧的原长为l- 【6】(2023·海南二模)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电荷量一定小于小球2的电荷量 B.细线a拉力大小为2G C.细线b拉力大小为G D.小球1与2的质量比为1∶2 【7】(2023·福建福州模拟)如图所示,完全相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间斥力大小是F。今让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是(　　) A. B. C. D. 【8】(2023·山东聊城三模)如图所示,水平天花板上的P、Q两点各固定一个光滑定滑轮,两根细绳穿过定滑轮分别连接A、B、C三个带电绝缘小球,三个小球保持静止状态且处于同一高度,定滑轮与小球在同一竖直面内。已知A、C球的质量均为m,B球的质量为m',△PAB、△QBC均为正三角形,重力加速度为g。则(　　) A.A、B、C可能带同种电荷 B.B球的电荷量最小 C.m'=m D.A、B球之间库仑力大小为mg 【9】(2023·山东淄博二模)已经证实,质子是由上夸克和下夸克两种夸克组成的,上夸克电荷量