七年高考（2011-2017）高考物理試題分項精析 專題21 庫侖定律、電荷守恒、靜電現(xiàn)象

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1、 專題21 庫侖定律、電荷守恒、靜電現(xiàn)象 一、單項選擇題 1．【2015·江蘇·2】靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載《春秋緯 考異郵》中有玳瑁吸衣若之說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是（ ） A．梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑 B．帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引 C．小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流 D．從干燥的地毯走過，手碰到金屬把手時有被電擊的感覺 【答案】C 【考點定位】靜電現(xiàn)象 2．【2016·浙江卷】如圖所示，兩個不帶電的導(dǎo)體A和B，用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下

2、部的金屬箔都張開， A．此時A帶正電，B帶負(fù)電 B．此時A電勢低，B電勢高 C．移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合 D．先把A和B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合 【答案】C 【解析】由靜電感應(yīng)可知，A的左端帶負(fù)電，B的右端帶正電，AB的電勢相等，選項AB錯誤；若移去C，則兩端的感應(yīng)電荷消失，貼在A、B下部的金屬箔都閉合，選項C正確；先把A和B分開，然后移去C，則A、B帶的電荷仍然存在，故貼在A、B下部的金屬箔仍張開，選項D錯誤；故選C。 【考點定位】靜電感應(yīng) 【名師點睛】此題是來自課本上的一個學(xué)生實驗，考查靜電感應(yīng)問題，只要課本上的實驗弄清楚，此題是沒難度

3、的。解決類似試題的關(guān)鍵是，知道靜電感應(yīng)的實質(zhì)是同性電荷相互排斥，異性電荷相互吸引；帶電體達到靜電平衡時，帶電體是一個等勢體。 3．【2016·江蘇卷】一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是 A．A點的電場強度比B點的大 B．小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低 C．B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直 D．將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同 【答案】C 【考點定位】考查靜電平衡、帶電粒子在電場中的運動 【方法技巧】掌握根據(jù)電場線的疏密判斷電場強弱的方

4、法以及由電場線的方向比較電勢的高低，電場線與等勢面垂直的關(guān)系，在等勢面上移動電荷電場力不做功的特點，本題重點考查電場的基本性質(zhì)，考試的熱點，每年必考。 4．【2015·安徽·14】圖示是α粒子（氦原子核）被重金屬原子核散射的運動軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點，在散射過程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動。圖中所標(biāo)出的α粒子在各點處的加速度方向正確的是 A．M點 B．N點 C．P點 D．Q點 【答案】C 【解析】由庫侖定律，可得兩點電荷間的庫侖力的方向在兩者的兩線上，同種電荷相互排斥，由牛頓第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正確

5、，ABD錯誤。 【考點定位】考查庫侖定律和牛頓第二定律。 5．【2015·浙江·16】如圖所示為靜電力演示儀，兩金屬極板分別固定于絕緣支架上，且正對平行放置。工作時兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極，表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在金屬極板中間，則 A．乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷 B．乒乓球受到擾動后，會被吸在左極板上 C．乒乓球共受到電場力，重力和庫侖力三個力的作用 D．用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸，放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞 【答案】D 【考點定位】考查了庫侖力，靜電感應(yīng) 6．【2011·海南卷】三個相同的金屬小球1.2.3.分別置于絕緣支架上，各球之間的距離

6、遠大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知 A．n=3 B．n=4 C．n=5 D． n=6 【答案】D 【考點定位】庫侖定律 7．【2015·安徽·15】由庫侖定律可知，真空中兩個靜止的點電荷，帶電荷量分別為q1和q2。其間距離為r時，它們之間相互作用力的大小為，式中k為靜電力常量。若用國際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為 A．kg·A2·m3

7、 B．kg·A-2·m3·s-4 C．kg·m2·C-2 D．N·m2·A-2 【答案】B 【解析】由可得單位為，故選B。 【考點定位】考查庫侖定律和單位制 二、多項選擇題 8．【2016·浙江卷】如圖所示，把A、B兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點OB移到OA點固定。兩球接觸后分開，平衡時距離為0.12 m。已測得每個小球質(zhì)量是，帶電小球可視為點電荷，重力加速度，靜電力常量，則 A．兩球所帶電荷量相等 B．A球所受的靜電力為1.0×10-2 N C．B球所帶的電荷量

8、為? D．A、B兩球連線中點處的電場強度為0 【答案】ACD 【考點定位】物體的平衡；庫侖定律；電場強度 【名師點睛】此題是關(guān)于共點力的平衡及庫侖定律的應(yīng)用問題，是我們平時經(jīng)常接觸到的題目略作改編而成的新試題，只要平時對基礎(chǔ)題目理解到位，有一定的基礎(chǔ)知識就能解答；所以建議我們的同學(xué)平時學(xué)習(xí)要扎扎實實的做好常規(guī)題。 9．【2011·廣東卷】圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。下列表述正確的是 A．到達集塵極的塵埃帶正電荷 B．電場方向由集塵極指向放電極 C．帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相

9、同 D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大 【答案】BD 【解析】由于集塵極與電池的正極連接，電場方向有集塵板指向放電極，B正確．而塵埃在電場力作用下向集塵極遷移并沉積，說明塵埃帶負(fù)電，A錯誤．負(fù)電荷在電場中受電場力的方向與電場力方向相反，C錯誤．根據(jù)F=Eq可得，D正確． 【考點定位】靜電現(xiàn)象 10．【2012·浙江卷】用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是 A．摩擦使筆套帶電 B．筆套靠近圓環(huán)時

10、，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 【答案】ABC 【解析】摩擦使筆套帶電，帶電的筆套靠近圓環(huán)的時候，圓環(huán)反生靜電感應(yīng)，上下部分感應(yīng)出等量的異號電荷，吸引過程中，圓環(huán)加速度向上，靜電合力大于圓環(huán)重力；絕緣材料做出的筆套，自由電子無法移動，電荷無法立刻被綜合，故ABC正確 【考點定位】本題考查靜電感應(yīng)，牛頓定律及其相關(guān)知識 11．【2014·廣東卷】如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N。由絕緣細(xì)桿相連，靜止在

11、桌面上。P與M相距L，[P、M和N視為點電荷。下列說法正確的是 A．M與N的距離大于L B．P、M和N在同一直線上 C．在P產(chǎn)生的電場中，M、N處的電勢相同 D．M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零 【答案】BD 【考點定位】本題考查庫侖定律、電場的性質(zhì)和物體平衡條件 12．【2014·浙江卷】如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶

12、電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上，則（ ） A．小球A與B之間庫侖力的大小為 B．當(dāng)時，細(xì)線上的拉力為0 C．當(dāng)時，細(xì)線上的拉力為0 D．當(dāng)時，斜面對小球A的支持力為0 【答案】AC 【解析】由題意知，根據(jù)庫倫定律可求小球A與B之間庫侖力的大小為，故A正確；以小球A為研究對象受力分析如圖： mg Fc FN FT 【考點定位】庫倫定律、物體的平衡 13．【2015·四川·6】如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某

13、點Q（圖中未畫出）時速度為零。則小球a A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小 B．從N到P的過程中，速率先增大后減小 C．從N到Q的過程中，電勢能一直增加 D．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量 【答案】BC 【考點定位】孤立點電荷等勢面特征、庫侖定律、平行四邊形定則、功能關(guān)系、能量守恒定律的應(yīng)用。 14．【2015·浙江·20】如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點，A上帶有的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為和。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)

14、量為0.2kg（重力加速度取；靜電力常量，AB球可視為點電荷）則 A．支架對地面的壓力大小為2.0N B．兩線上的拉力大小 C．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小 D．將B移到無窮遠處，兩線上的拉力大小 【答案】BC 【考點定位】庫倫定律，共點力平衡條件 15．【2014·浙江卷】如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速

15、度為g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上，則（ ） A．小球A與B之間庫侖力的大小為 B．當(dāng)時，細(xì)線上的拉力為0 C．當(dāng)時，細(xì)線上的拉力為0 D．當(dāng)時，斜面對小球A的支持力為0 【答案】AC 【解析】由題意知，根據(jù)庫倫定律可求小球A與B之間庫侖力的大小為，故A正確；以小球A為研究對象受力分析如圖： mg Fc FN FT 根據(jù)物體的平衡條件可求當(dāng)mg、Fc、FN三力的合力等于零時，即時，細(xì)線上的拉力為0，所以B錯誤；C正確；由平衡條件知，小球A受彈力不可能為零，所以D錯誤。 【考點定位】庫倫定律、物體的平衡 三、非選擇題 16

16、．【2016·上海卷】如圖，質(zhì)量為m的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點，處于靜止?fàn)顟B(tài)。施加一水平向右的勻強電場后A向右擺動，擺動的最大角度為60°，則A受到的電場力大小為 。 在改變電場強度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α=60°處，然后再將A的質(zhì)量改變?yōu)? m，其新的平衡位置在α=30°處，A受到的電場力大小為 。 【答案】；mg 【考點定位】動能定理、物體平衡條件、正弦定理 【方法技巧】先通過動能定理計算帶電小球運動到最高點過程中受到的電場力，再通過平衡條件和正弦定理計算小球在α=60°處和α=30°處時的電場力。 17．【2014·上海卷】如圖，

17、豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角方向時，A對B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線BC長度為 。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長度，使B仍能在處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運動，到處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小的變化情況是 。 【答案】或者；拉力先不變后變大 【考點定位】庫侖力 動態(tài)平衡 18．【2014·福建卷】如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形，邊長L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2。求： （1）兩點電荷間的庫侖力大?。? （2）C點的電場強度的大小和方向。 【答案】（1）F=9.0×10-3N （2） 方向沿y軸正方向 【考點定位】本題考查庫侖定律、電場強度 12