1、- 1 -第七章 第 1 课时 库仑定律 电场力的性质一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分)1(2017江西赣中南五校上学期联考)一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )A匀速直线运动 B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动解析：A 一带电粒子在电场中只受电场力作用时，合力不为零，不可能做匀速直线运动粒子所受合力不为零，当初速度方向与加速度方向相同，而且合外力恒定时，粒子做匀加速直线运动粒子所受合力不为零，当初速度方向与加速度方向不在一条直线上，而且合力恒定时，粒子做匀变速曲线运动粒子所受合力不为零，当合力与速度方向始终垂直时，就可
2、能做匀速圆周运动不可能出现的运动状态为 A.2(2017四川自贡一诊)两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是( )A如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力B如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零C如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库伦力仍是斥力D如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力解析：C 如果相互接触前两球的库仑力是引力，且两球带不等量的异种电荷，则相互接触后的库仑力是斥力，A、B
3、 错误如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则两球带同种电荷，则相互接触后带等量的同种电荷，相互间的库仑力仍是斥力，C 正确，D 错误3(2017河南六市第一次联考)库仑定律是电学中被发现的第一个定量规律，它的发现受到万有引力定律的启发实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力现有一质量分布均匀的星球带有大量负电荷且电荷也均匀分布，将一个带电微粒在离该星球表面一定高度处无初速度释放，发现微粒恰好能静止若给微粒一个如图所示的初速度，不计阻力作用，则下列说法正确的是 ( )A微粒将做圆周运动B微粒将做平抛运动- 2 -C微粒将做匀速直线运动D微粒将做匀变速直线运动解析：C 微粒处于悬浮状态，受力平衡，
4、说明库仑力和万有引力大小相等、方向相反，由于库仑力与万有引力的大小都是与距离的平方成反比，所以改变微粒的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响，微粒将做匀速直线运动，C 正确，A、B、D 错误4(2017山西太原 5 月三模)如图所示， MN 为很大的不带电薄金属板(可认为无限大)，金属板接地在金属板的左侧距离为 2d 的位置固定一电荷量为 Q 的正点电荷，由于静电感应产生了如图所示的电场过正点电荷 Q 所在的点作 MN 的垂线，P 为垂线段的中点，已知 P 点电场强度的大小为 E0，则金属板上感应电荷在 P 点激发的电场强度 E 的大小为( )A E0 B.kQd2 kQd2C. D0E0
5、2解析：A 点电荷在 P 点产生的场强 E ，方向水平向右；设感应电荷在 P 点激发的场kQd2强为 E，则 E E E0，解得 E E0 ，A 正确kQd25(2017湖北荆门元月调考)如图所示，在真空中的绝缘水平面上，两相距为 2L 的固定的同种点电荷 A、 B 带电荷量均为 Q， O点为两电荷连线的中点， OP 为两电荷连线的中垂线，在中垂线上的a 点放有一带电荷量也为 Q 的可看成点电荷的小球，小球在大小为F (k 为静电力常量)的水平恒力作用下处于静止状态，已知力2kQ22L2F 和 OP 间夹角为 60， O、 a 间距离为 L，则小球所受的摩擦力大小是( )A0 B.kQ22L2
6、C. D.2kQ22L2 6kQ22L2解析：D 由叠加原理可知带电小球在 a 处所受电场力大小也为 F ，方向由 a 指向2kQ22L2P，由平衡条件可知小球所受的摩擦力大小应等于小球所受电场力与 F 的合力大小，则 D 正确6(68520206)(2017山东潍坊期末)如图所示，等量异种点电荷 A、 B 固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与 AB 的中垂线重合， C、 D 是绝缘杆上的- 3 -两点， ACBD 构成一个正方形，一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自 C 点无初速度释放，由 C 运动到 D 的过程中，下列说法正确的是( )A小球的速度先减小后增大B小球的速度先增
7、大后减小C杆对小球的作用力先减小后增大D杆对小球的作用力先增大后减小解析：D CD 连线上电场强度的方向垂直于 CD 水平向右，从 C 到 D 电场强度先增大后减小，小球从 C 点由静止开始释放，重力做正功，电场力不做功，动能增大，速度增大，A、B 错误；杆对小球的作用力与电场力平衡，杆对小球的作用力水平向右，先增大后减小，C 错误，D 正确二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分全部选对的得 6 分，部分选对的得 3 分，有选错或不答的得 0 分)7(2017吉林长春普通高中(上)质检)如图甲所示，在 x 轴上有一个点电荷 Q(图中未画出)，O、 A、 B 为轴上三点放
8、在 A、 B 两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以 x 轴的正方向为电场力的正方向，则( )A点电荷 Q 一定为正电荷B点电荷 Q 在 A、 B 之间C A 点的电场强度大小为 5103 N/CD A 点的电场强度比 B 点的电场强度大解析：BD 由图乙可知，正的检验电荷放在 A 点和负的检验电荷放在 B 点所受电场力的方向都沿 x 轴正向，说明点电荷 Q 为负电荷并且在 A、 B 之间，A 错误，B 正确； Fq 图象的斜率表示电场强度，得出 A 点的场强大小为 2103 N/C，C 错误； B 点的场强大小为 5102 N/C，故 D正确8如图所示，可视为点电荷的小球
9、 A、 B 分别带负电和正电， B 球固定，其正下方的 A 球静止在绝缘斜面上，则 A 球受力个数可能为( )- 4 -A可能受到 2 个力作用 B可能受到 3 个力作用C可能受到 4 个力作用 D可能受到 5 个力作用解析：AC 以 A 为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有摩擦，则 A 对斜面一定无弹力，只受重力和库仑引力作用而平衡；如果受摩擦力，则一定受弹力，所以 A 受 4 个力作用而平衡9(2017安徽合肥一中、芜湖一中等六校教育研究会第一次联考)已知如图，带电小球A、 B 的电荷分别为 QA、 QB， OA OB，都用长 L 的丝线悬挂在 O 点静止时A、 B 相距为 d.为使平
10、衡时 A、 B 间距离减为 ，可采用以下哪些方法( )d2A将小球 A、 B 的质量都增大到原来的 2 倍B将小球 B 的质量增大到原来的 8 倍C将小球 A、 B 的电荷量都减小到原来的一半D将小球 A、 B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增大到原来的 2 倍解析：BD 如图所示， B 受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知 ，而库仑力mgL FdF ，即 ， mgd3 kQAQBL， d ，要使 d 变为kQAQBd2 mgL kQAQBd2d kQAQBd3 3kQAQBLmg，可以将小球 B 的质量增大到原来
11、的 8 倍而保证上式成立，故 B 正确；或d2将小球 A、 B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增大到原来的 2 倍，也可保证等式成立，故 D 正确10(2017安徽六校教育研究会第二次联考)用细绳拴一个质量为m 带正电的小球 B，另一个也带正电的小球 A 固定在绝缘竖直墙上，A、 B 两球离地面的高度均为 h，小球 B 在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示现将细绳剪断后( )A小球 B 在细绳剪断瞬间开始做平抛运动B小球 B 在细绳剪断瞬间加速度大于 g- 5 -C小球 B 落地的时间小于2hgD小球 B 落地的速度大于 2gh解析：BCD 剪断细绳的瞬间，小球
12、B 受重力和水平向右的库仑斥力，不做平抛运动，A 错误；在剪断细绳的瞬间，小球 B 的加速度 a g，B 正确； B 下落过程中， A 对 B mg 2 F2库m的库仑斥力斜向右下方，在竖直方向的加速度 a 竖直 g，由 h at2可得 t ，D 正确12 2gh三、非选择题(本题共 2 小题，共 40 分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(68520207)(20 分)(2017安徽马鞍山二中、安师大附中、淮北一中、铜陵一中第三次联考)如图所示，空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为 E，在电场中用一根长为 L 的不可伸长的轻丝线吊着一电荷量为 q的小球，小球
13、保持静止时丝线与竖直方向成 37角，现突然将该电场方向改变为竖直向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，求：(1)小球所受重力的大小；(2)小球经过最低点时对丝线的拉力大小解析：(1)对小球受力分析可得 tan 37 ，Eqmg解得 mg Eq.43(2)对小球下摆过程应用动能定理有(Eq mg)L(1cos 37) mv2，12在最低点有 T( mg Eq) ，mv2L两式联立解得 T Eq.4915根据牛顿第三定律可知，小球对丝线的拉力大小为 Eq.4915答案：(1) Eq (2) Eq43 491512(68520208)(20 分)(2017山西晋中名校第四次联考)如图所
14、示，长 L0.12 m 的绝缘轻杆上端固定在 O 点，质量 m0.6 kg、电荷量 q0.5 C 的带正- 6 -电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数 0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑， g 取 10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度大小；(2)改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从 O 点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小解析：(1)当杆竖直固定放置时， N Eq， mg f， f N .解得 E 16 N/C.mg q(2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹力为零，则有 Eqcos mgsin ，所以 tan ， 53.设小球的加速度为 a，则 mgcos 53 Eqsin 53 ma，解得Eqmg 43a m/s2.由 v22 aL 解得小球离开杆时的速度大小为 v2 m/s.503答案：(1)16 N/C (2)2 m/s
