2023版新教材高考物理復習特訓卷考點九靜電場第66練庫侖定律的應用

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！第66練庫侖定律的應用（時間20分鐘）思維方法1．注意庫侖力的大小與兩點電荷間的距離平方成反比，對兩個均勻帶電球，r為兩球的球心間距．2．庫侖力作用下的物體平衡問題，與純力學平衡問題分析方法一樣，都可以通過解析法、圖示法或兩種方法相結合解決問題，要注意整體法、隔離法的應用．選擇題1.(多選)如圖所示，O是一個固定于絕緣支架上帶正電的物體，若把系在絕緣絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小，這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來(小球與O始終在同一水平線上).若O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示．則下列對該實驗的判斷正確的是()A．可用控制變量法，探究F與Q、q、d的關系B．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d成反比C．保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關D．保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F與Q成正比2.如圖所示，真空中兩個半徑為a的金屬球固定在絕緣支架上，兩球心之間的距離r＝4a，將它們分別帶上電荷量為q的異種電荷，靜電力常量為k.則下列關于兩球之間庫侖力大小的說法正確的是()A．等于keq\f(q2,16a2)B．等于keq\f(q2,4a2)C．大于keq\f(q2,4a2)D．介于keq\f(q2,16a2)和keq\f(q2,4a2)之間3．[2022·浙江溫州測試]如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電小球，球A和C圍繞球B做勻速圓周運動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2.不計小球間的萬有引力，則A和C的比荷(電荷量和質量之比)之比應是()A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L1,L2)))eq\s\up12(2)B．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,L1)))eq\s\up12(2)C．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L1,L2)))eq\s\up12(3)D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,L1)))eq\s\up12(3)4.[2022·湖北十一校聯(lián)考]如圖所示，兩根長分別為L1、L2的細線，一端拴在同一懸點O上，另一端各系一個小球，兩球的質量均為m，因兩球帶有同種電荷而使兩線張開一定角度，兩細線與豎直方向的夾角分別為45°和30°，則線長L1與L2之比為()A．1∶eq\r(2)B．eq\r(2)∶1C．eq\r(2)∶eq\r(3)D．eq\r(3)∶eq\r(2)5.如圖所示，在傾角為α的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質彈簧，彈簧另一端與A球連接．A、B、C三小球的質量均為M，qA＝q0>0，qB＝－q0，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，三小球等間距排列．已知靜電力常量為k，則()A．qC＝eq\f(4,7)q0B．彈簧伸長量為eq\f(Mgsinα,k0)C．A球受到的庫侖力大小為2MgD．相鄰兩小球間距為q0eq\r(\f(3k,7Mg))第66練庫侖定律的應用1．答案：AC解析：保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d有關，但不能確定成反比關系，選項B錯誤；保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關，選項C正確；保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F隨Q的減小而減小，但不能確定成正比關系，選項D錯誤；由上述可知選項A正確．2．答案：D解析：如果電荷均勻分布，則兩球之間庫侖力大小F＝keq\f(q2,16a2)，如果電荷集中在兩球心連線與球面的交點上，則兩球之間庫侖力大小F＝keq\f(q2,4a2)，由于異種電荷相互吸引，故電荷不會在球面上均勻分布，而是會靠近但又不會全部集中在兩球心連線與球面的交點上，故兩球之間的庫侖力大小介于keq\f(q2,16a2)和keq\f(q2,4a2)之間．故D正確．3．答案：C解析：由題意可知，A、C帶同種電荷，B與A、C帶異種電荷．根據B恰能保持靜止可得，keq\f(qAqB,Leq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))＝keq\f(qBqC,Leq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))，A做勻速圓周運動，對A分析有keq\f(qAqB,Leq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))－keq\f(qAqC,（L1＋L2）2)＝mAω2L1，C做勻速圓周運動，對C分析有keq\f(qCqB,Leq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))－keq\f(qCqA,（L1＋L2）2)＝mCω2L2，聯(lián)立解得A和C的比荷之比eq\f(qA,mA)∶eq\f(qC,mC)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L1,L2)))eq\s\up12(3)，C正確．4．答案：A解析：分別對兩小球受力分析，作出力的示意圖如圖所示，由力的矢量三角形和幾何三角形相似可得eq\f(FT1,L1)＝eq\f(mg,OO′)＝eq\f(F,PO′)，eq\f(FT2,L2)＝eq\f(mg,OO′)＝eq\f(F,QO′)，F(xiàn)為兩小球間的庫侖力，則有eq\f(mg,OO′)＝eq\f(F,PO′)＝eq\f(F,QO′)，則PO′＝QO′，對兩個幾何三角形由正弦定理有eq\f(L1,sinα)＝eq\f(PO′,sin45°)，eq\f(L2,sin（π－α）)＝eq\f(QO′,sin30°)，聯(lián)立解得eq\f(L1,L2)＝eq\f(1,\r(2))，選項A正確．5．答案：A解析：以A、B、C整體為研究對象，對其受力分析，受重力、支持力以及彈簧的拉力，則由力的平衡條件可知，F(xiàn)＝k0x′＝3Mgsinα，解得x′＝eq\f(3Mgsinα,k0)，B錯誤；以A為研究對象，小球受到的庫侖力大小為FA＝F－/