《解码高考2021物理一轮复习题型突破10 《静电场中的四个判断》（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《解码高考2021物理一轮复习题型突破10 《静电场中的四个判断》（解析版）（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选择题10静电场中的四个判断【命题导航】命题点一库仑定律及电场的理解、填补法、微元法命题点二库仑力作用下的平衡与临界问题命题点三电场强度的理解和计算命题点四静电场中的四个判断1命题点五静电场中的四个判断2命题点六电势差与电场强度的关系命题点七电场线、等势面及运动轨迹问题命题点八静电场中的图象问题命题点九平行板电容器的动态分析【高考解码】命题点一库仑定律及电场的理解、填补法、微元法1（单选）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
2、1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知（）An3Bn4Cn5Dn6【答案】D【解析】：由于各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷由库仑定律Fk知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比又由于三小球相同，则接触时平分总电荷量，故有qnq，解得n6，D正确2（单选）如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5cm，bc3cm，ca4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）Aa、b的电荷同号，kBa、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，kDa、b
3、的电荷异号，k【答案】D【解析】由小球c所受库仑的合力的方向平行于a、b的连线知a、b带异号电荷a对c的库仑力Fab对c的库仑力Fb设合力向左，如图所示，根据相似三角形得由得k，D正确3（单选）已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为Vr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为（）ABCD【答案】B【解析】实心大球对q的库仑力F1，挖出的实心小球的电荷量QQ，实心小
4、球对q的库仑力F2，则检验电荷q所受的电场力FF1F2，选项B正确4（单选）一半径为R的圆环上，均匀地带有电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OPL.设静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中只有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是（）ABCD【答案】D【解析】：.设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其所带电荷量为q由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强EPkk由对称性可知，各小段电环在P处的场强垂直于轴向的分量Ey相互抵消，而轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强E，故EnEx
5、ncos而r联立式，可得E，D正确5（单选）下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是（）【答案】：B【解析】：将圆环分割成微元，根据对称性和矢量性叠加，选项D图中O点的场强为零，选项C图中等效为第二象限内电荷在O点产生的电场，大小与选项A中的相等，选项B中正、负电荷在O点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的倍，也是选项A、C场强的倍，因此选项B正确命题点二库仑力作用下的平衡与临界问题1（单选）两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q24Q1，另取
6、一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（）AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于A、B之间DQ3为正电荷，且放于B右方【答案】A【解析】：因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故选项A正确2（单选）如图甲所示，用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均
7、为m的带等量同种电荷的小球（可视为质点），三根绳子处于拉伸状态，且构成一个正三角形，AB绳水平，OB绳对小球的作用力大小为FT.现用绝缘物体对右侧小球施加一水平拉力F，使装置静止在图乙所示的位置，此时OA绳竖直，OB绳对小球的作用力大小为FT.根据以上信息可以判断FT和FT的比值为（）ABCD条件不足，无法确定【答案】A【解析】题图甲中，对B球受力分析，受重力、OB绳的拉力FT、AB绳的拉力FTA、AB间的库仑力FA，如图（a）所示：根据平衡条件，有：FTmg；题图乙中，先对小球A受力分析，受重力、AO绳的拉力，AB间的库仑力以及AB绳的拉力，由于A处于平衡状态，则AB绳的拉力与库仑力大小相等
8、，方向相反，再对B球受力分析，受拉力、重力、OB绳的拉力、AB间的库仑力以及AB绳的拉力，而AB间的库仑力与AB绳的拉力的合力为零，图中可以不画，如图（b）所示根据平衡条件，有：FT2mg，可见，故选A3（多选）A、C是两个带电小球，质量分别是mA、mC，电荷量大小分别是QA、QC，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O，两球静止时如图所示，此时细线对两球的拉力分别为FTA、FTC，两球连线AC与O所在竖直线的交点为B，且ABQCBmAmCFTAFTCCFTAFTCDmAmCBCAB【答案】BD【解析】利用相似三角形知识可得，A球所受三个力F、FTA、mAg构成的矢量三角形与三角形OBA相似，；C球
9、所受三个力F、FTC、mCg构成的矢量三角形与三角形OBC相似，；因OAOC，所以mAmCFTAFTC；mAmCBCAB，选项B、D正确，C错误；因两球之间的作用力是相互作用力，无法判断两球带电荷量的多少，选项A错误4（单选）在匀强电场中，有一质量为m，带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为，如图所示，那么下列关于匀强电场的场强大小的说法中正确的是（）A唯一值是B最大值是C最小值是D不可能是【答案】C【解析】小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动，其所受合力方向沿直线向下，由三角形定则知电场力最小为qEmgsin，故场强最小为E，
10、故C正确5（多选）如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OAOB，都用长L的丝线悬挂在O点静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为，可采用的方法有（）A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的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的质量增加到原来的2倍【答案】BD【解析】：如图所示，B受重力、绳子的拉力及库仑力；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F；即k，即mBgd3kQAQBL.要使d变为，可以使B球质量增大到原来的8倍而保证上式成立，故A错误，B正
11、确；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立，故C错误，D正确命题点三电场强度的理解和计算1（单选）如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q0）的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（）AkBkCkDk【答案】B【解析】：由b点处的合场强为零可得圆盘在b点处的场强与点电荷q在b点处的场强大小相等、方向相反，所以圆盘在b点处的场强大小为Ebk，再根据圆盘场强的对称性和电场强度叠加即可
12、得出d点处的场强大小为EdEbkk，B正确2（单选）如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d.E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为Q的负点电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为（静电力常量为k）（）A，方向向右B，方向向左C，方向向右D，方向向左【答案】D【解析】当负点电荷在H点时，F点处电场强度恰好为零，根据公式Ek可得负点电荷在F点产生的电场强度大小为Ek，方向水平向左，故两个正点电荷在F点产生的电场强度大小为Ek，方向水平向右；负点电荷移到O点，在F点产生的电场强度大小为E1k，
13、方向水平向左，所以F点的合场强为kkk，方向水平向左，故D正确，A、B、C错误3（单选）如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度（）A大小为，方向竖直向上B大小为，方向竖直向上C大小为，方向竖直向下D大小为，方向竖直向下【答案】C【解析】一个点电荷在两条对角线交点O产生的场强大小为E，对角线上的两异种点电荷在O处的合场强为E合2E，故两等大的场强互相垂直，合场强为EO，方向竖直向下，故选C4（单选）如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z0的空间，z0的空间为真空将电荷量为q的点电荷置于z轴上zh
14、处，则在xOy平面上会产生感应电荷空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z处的场强大小为（k为静电力常量）（）AkBkCkDk【答案】D【解析】该电场可等效为分别在z轴h处与h处的等量异种电荷产生的电场，如图所示，则在z处的场强大小Ekkk，故D正确5（单选）如图甲所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E，方向沿x轴现考虑单位面积带电荷量为0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图乙所示则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（）ABC2k0D2k0【答案】A【解析】当R时，0，则无限大带电平板产生的电场的场强为E2k0.当挖去半径为r的圆板时，应在E中减掉该圆板对应的场强Er，即E，选项A正确命题点四静电场中的四个判断11（多选）（2020新课标）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直
