2022年高考物理一輪復(fù)習方案 第20講 電荷守恒定律 庫侖定律(含解析)

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習方案 第20講 電荷守恒定律 庫侖定律(含解析) 1.xx?朝陽期末如圖K20-1所示,絕緣細線的一端與一帶正電的小球M相連接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一絕緣水平面上固定了另一個帶電小球N,在下列情況下,小球M能處于靜止狀態(tài)的是(  )    A      B    C      D 圖K20-1 2.如圖K20-2所示,在O點放置正點電荷Q,A、B兩點的連線過O點,且OA=AB,以下說法正確的是(  ) 圖K20-2 A.將質(zhì)子從A點由靜止釋放,質(zhì)子向B點做勻加速運動 B.若質(zhì)子在A點的加速度為a0,則

2、質(zhì)子在B點的加速度為 C.若電子以O(shè)A為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v,則電子以O(shè)B為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為2v D.若電子以O(shè)A為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v,則電子以O(shè)B為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為 圖K20-3 3.xx·武昌聯(lián)考如圖K20-3所示,A、B為兩個質(zhì)量相同的帶電介質(zhì)小球,用等長絕緣細絲線懸掛起來.左邊放一個帶正電的小球C時,兩懸線都保持豎直方向.若把小球C移走,圖K20-4中可以表示A、B兩球的位置關(guān)系的是(  )  A    B    C    D 圖K20-4 4.(雙選)如圖K20-5所示,兩個帶電小球A、B

3、的質(zhì)量分別為m1、m2,帶電荷量分別為q1、q2.靜止時兩懸線與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2,且恰好處于同一水平面上,則(  ) 圖K20-5 A.若q1=q2,則θ1=θ2 B.若q1<q2,則θ1>θ2 C.若m1=m2,則θ1=θ2 D.若m1<m2,則θ1>θ2 5.xx·南寧模擬(雙選)如圖K20-6所示,把一個帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上,在桌面的另一處放置一個帶電小球B.現(xiàn)給小球B一個沿垂直A、B連線方向的初速度v0,則(  ) 圖K20-6 A.若A、B帶異種電荷,B一定做圓周運動 B.若A、B帶異種電荷,B可能做加速度、速度均變小的曲線

4、運動 C.若A、B帶同種電荷,B一定做遠離A的變加速曲線運動 D.若A、B帶異種電荷,B的動能一定會減小 6.xx·廣州模擬如圖K20-7甲所示,一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B,將絲線的兩端共同系于天花板上的O點,使金屬環(huán)帶電后,便因排斥而使絲線構(gòu)成一個等邊三角形,此時兩環(huán)恰處于同一水平線上,若不計環(huán)與線間的摩擦,求金屬環(huán)所帶電荷量是多少?某同學(xué)在解答這道題時的過程如下: 設(shè)電荷量為q,小環(huán)受到三個力的作用,拉力T、重力mg和庫侖力F,受力分析如圖乙,由受力平衡知識得k=mgtan30°,解得q=.       甲         乙 圖K20-7

5、你認為他的解答是否正確?如果不正確,請給出你的解答. 圖K20-8 7.如圖K20-8所示,將兩個擺長均為l的單擺懸于O點,擺球質(zhì)量均為m,帶電荷量均為q(q>0).將另一個帶電荷量也為q(q>0)的小球從O點正下方較遠處緩慢移向O點,當三個帶電小球分別處在等邊三角形ABC的三個頂點上時,擺線的夾角恰好為120°,則此時擺線上的拉力大小等于(  ) A.mg        B.mg C.2· D.· 8.(雙選)如圖K20-9所示,光滑絕緣水平桌面上有A、B兩個帶電小球(可以看成點電荷),A球帶電荷量為+2q,B球帶電荷量為-q,將它們同時由靜止開始

6、釋放,A球加速度的大小為B球的2倍.現(xiàn)在A、B連線的中點固定一個帶電小球C(也可看作點電荷),再同時由靜止釋放A、B兩球,釋放瞬間兩球加速度大小相等.則C球帶電荷量可能為(  ) 圖K20-9 A.q   B.q   C.q   D.4q 9.如圖K20-10所示,水平光滑絕緣細管中,兩個相同的帶電金屬小球相向運動,當相距L時,加速度大小均為a,已知A球帶電荷量為+q,B球帶電荷量為-3q.當兩球相碰后再次相距為L時,兩球加速度大小為多大? 圖K20-10 10.xx·上海十校聯(lián)考有三根長度均為L=0.3 m的不可伸長的絕緣細線,其中兩根的

7、一端分別固定在天花板上的P、Q點,另一端分別拴有質(zhì)量均為m=0.12 kg的帶電小球A和B,其中A球帶正電,電荷量為q=3×10-6 C.A、B之間用第三根線連接起來.在水平向左的勻強電場作用下,A、B保持靜止,Q、B間細線仍處于豎直方向,且A、B間細線恰好伸直.(靜電力恒量k=9×109 N·m2/ C2) (1)此勻強電場的電場強度E為多大? (2)現(xiàn)將P、A之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置.求此時Q、B間細線所受的拉力T的大小,并求出A、B間細線與豎直方向的夾角. 圖K20-11 課時作業(yè)(二十) 1.B [解析] M受到三個力的

8、作用處于平衡狀態(tài),則絕緣細線的拉力與庫侖力的合力必與重力大小相等、方向相反,只有選項B正確. 2.D [解析] 質(zhì)子從A點至B點,所受庫侖力發(fā)生變化,故質(zhì)子做變加速運動,A錯誤;由牛頓第二定律,質(zhì)子在A點的加速度a0=,則質(zhì)子在B點的加速度a′==,B錯誤;當電子以O(shè)A為半徑繞O做勻速圓周運動時,根據(jù)k=m,可得v=,同理,電子以O(shè)B為半徑繞O做勻速圓周運動時的線速度為,C錯誤,D正確. 3.B [解析] A、B間的庫侖力等大反向,要使懸線保持豎直時A、B平衡,則C對A、B的庫侖力應(yīng)大小相等、方向相反,因此A、B帶異種電荷;把C移走后,A、B相互吸引,懸線與豎直方向的夾角θ,滿足tanθ=

9、,由于兩球質(zhì)量相同,庫侖力大小相等,則兩球的懸線與豎直方向的夾角相同,B正確. 4.CD [解析] A、B之間的靜電力是作用力和反作用力關(guān)系,所以不論A、B哪個電荷量大,它們受到的靜電力大小相等,方向相反,由平衡條件得,tan θ=.可見質(zhì)量相同,偏角相同;質(zhì)量越大,懸線與豎直線的偏角越小,故C、D正確. 5.BC [解析] 若A、B帶異種電荷,則B受到A的引力作用,初速度v0垂直于引力方向,當B受到A的庫侖力恰好提供其做圓周運動的向心力 ,即v0=時,B做勻速圓周運動;當v0>時,庫侖力小于其做圓周運動的向心力 ,B做加速度、速度均變小的離心運動;當v0<時,庫侖力大于其做圓周運動的向心

10、力,B做加速度、速度均變大的向心運動;若A、B帶同種電荷,則B球一定會因為受到A的斥力而做遠離A的變加速曲線運動.答案為B、C. 6.他的解答是錯誤的. 小環(huán)穿在絲線上,作用于小環(huán)上的兩個拉力大小相等,方向不同.小環(huán)受四個力,如圖所示. 豎直方向Tsin60°=mg 水平方向Tcos60°+T=k 聯(lián)立得q=. 7.B [解析] 對A處帶電小球進行受力分析,如圖所示,帶電小球處于平衡狀態(tài),則Tsin30°+kcos30°=mg,Tcos30°=k+ksin30°,聯(lián)立解得T=mg=·,B正確,A、C、D錯誤. 8.AB [解析] 設(shè)A、B之間的距離為2r,未放C時,分別對

11、A、B球,由牛頓第二定律,有k=mAaA=mBaB,則mA=mB;放C后,分別對A、B球,由牛頓第二定律,有-k+k=±m(xù)Aa,k+k=mBa,解得qC=q或q,A、B正確. 9.均為 [解析] 設(shè)小球的質(zhì)量為m,開始兩球相距L時,庫侖力F== 則加速度a== 相碰后兩球電荷量先中和,后平分,所以帶電荷量均為-q,兩球相距為L時,庫侖力F′= 則加速度a′== 由以上兩式得a′=a. 10.(1)3×105 N/C (2)2.4 N 37° [解析] (1)B球水平方向的合力為零,則qBE=k 故E=k= N/C=3×105 N/C. (2)兩球及細線最后位置如圖所示.對A、B整體,由平衡條件有 T=2mg=2×0.12×10 N=2.4 N. 對小球A,由平衡條件,有 qE=mgtanθ 解得tanθ===, 即θ=37°.

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