专题(31)电场力的性质(原卷版)

2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练

专题（31）电场力的性质（原卷版）

考点一 库仑定律的理解和应用

1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．

2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r 为球心间的距离．

3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．

(1)同种电荷：F k q 1q 2r 2. 4．不能根据公式错误地认为r →0时，库仑力F →∞，因为当r →0时，两个带电体已不能看做点电荷了．

1、如图所示，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm.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( )

A ．a 、b 的电荷同号，k ＝169

B ．a 、b 的电荷异号，k ＝169

C ．a 、b 的电荷同号，k ＝6427

D ．a 、b 的电荷异号，k ＝6427

2、（2020·天津市滨海新区塘沽第一中学高三其他）直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )

A ．

2

34kQ a ，沿y 轴正向 B ．

234kQ a ，沿y 轴负向 C ．254kQ a ，沿y 轴正向 D ．254kQ a ，沿y 轴负向

【提 分 笔 记】

完全相同的带电体接触后电荷的分配原则

(1)若两带电体带同种电荷q 1、q 2，则接触后电荷量平均分配，即q 1′＝q 2′＝q 1＋q 22

. (2)若两带电体带异种电荷q 1、q 2，则接触后电荷量先中和后平分，即q 1′＝q 2′＝

|q 1＋q 2|2，电性与带电荷量大的带电体相同．

3、（2020·江西省高考模拟）如图所示，三角形abc 的三个顶点各自固定一个点电荷，A 处点电荷受力如图所示，则B 处点电荷受力可能是

A ．F 1

B ．F 2

C ．F 3

D ．F 4

4、两个可视为质点的相同金属小球，电荷量绝对值之比为1∶5，它们相距r 时，彼此间存在相互吸引的库仑力，其大小为F ；若将两球充分接触后，再让它们相距2r ，则它们之间( )

A ．库仑力大小为F 5，相互吸引

B ．库仑力大小为F 5

，相互排斥 C ．库仑力大小为9F 20，相互吸引 D ．库仑力大小为4F 5

，相互排斥 考点二 库仑力作用下的平衡问题

1．静电场中带电体平衡问题的解题思路

(1)确定研究对象．如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，确定研究对象．

(2)受力分析．注意多了一个库仑力F ＝kq 1q 2r 2. 2．三个自由点电荷的平衡问题

(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．

(2)规律

①“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；

②“两同夹异”——正负电荷相互间隔；

③“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；

④“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷．

5、A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的不带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,拿走C球后,A、B间静电力的大小变为()

A.6F

B.3F

C.F

D.零

6、(多选)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于O A和O B两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点O B移到O A点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m．已测得每个小球质量是8.0×10－4 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度取g＝10 m/s2，静电力常量k ＝9.0×109 N·m2/C2，则()

A．两球所带电荷量相等B．A球所受的静电力为1.0×10－2 N

C．B球所带的电荷量为46×10－8 C D．A、B两球连线中点处的电场强度为0

【提分笔记】

共点力作用下平衡问题的分析方法

7、如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C 始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是()

A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小

C．物体A受到斜面的支持力一直减小D．物体A受到斜面的支持力一直增大

8、如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )

A.√3kq 3l 2

B.√3kq l 2

C.3kq l 2

D.2√3kq l 2 考点三 电场强度和电场线的理解及应用

1．电场强度的性质

(1)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向．

(2)唯一性：电场中某一点的电场强度E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q 无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置． (3)叠加性：如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和．

2．三个计算公式

3.(1)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致．

(2)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．

(3)电场线在电场中不相交、不闭合、不中断．

(4)在同一电场中，电场线越密集的地方场强越大，电场线越稀疏的地方场强越小．

(5)沿电场线的方向电势逐渐降低，匀强电场中电场线的方向是电势降落最快的方向．

9、如图所示,A 为带电量为Q 的圆形金属薄板(图中A 板为侧视图),B 为质量为m 、电荷量大小为q 的带负电小球,用绝缘丝线悬挂于O 点。小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r