专题7-17+与电场力相关的平衡问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

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专题7-17+与电场力相关的平衡问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

‎100考点最新模拟题千题精练7- 17‎ 一.选择题 ‎1.(2018·山西省三校高三联合考试)如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A和C围绕B做匀速圆周运动,B恰能保持静止,其中A、C和B的距离分别是L1和L2。不计三质点间的万有引力,则A和C的比荷(电荷量与质量之比)之比应是(  )‎ A.()2 B.()3 ‎ C.()2 D.()3‎ ‎【参考答案】B ‎ ‎2.(2016·广州毕业班质检)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是(  )‎ A.A、B两小球间的库仑力变大 B.A、B两小球间的库仑力变小 C.A球对MO杆的压力变大 D.A球对MO杆的压力变小 ‎【参考答案】B ‎ ‎【名师解析】A、B间的连线与竖直方向的夹角减小,对B研究,库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向,因此A、B两小球间的库仑力减小;由整体法可知,A对杆的压力等于A、B的重力之和,A、C、D错误,B正确。‎ ‎3.(2017·牡丹江重点高中一联)两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图2所示。A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且|Q2|=4Q1,另取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(  )‎ 图2‎ A.Q3为负电荷,且放于A左方 B.Q3为负电荷,且放于B右方 C.Q3为正电荷,且放于A、B之间 D.Q3为正电荷,且放于B右方 ‎【参考答案】A ‎4.(2016·浙江联考)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷,一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N点和MN的中点P上,OM=ON,OM∥AB,则下列判断正确的是(  )‎ A.小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个 B.小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M、N点时受到的支持力相等 C.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大 D.当小物体静止在N点时,地面给斜面的摩擦力为零 ‎【参考答案】B ‎ ‎5.(多选)放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止,如图所示.若A的电荷量保持不变,B由于漏电而下降少许重新平衡,下列说法正确的是(  )‎ A.A对筒底的压力不变 B.B对筒壁的压力变大 C.A、B间的库仑力变小 D.A、B间的电势能减小 ‎【参考答案】AB ‎ ‎【名师解析】对A、B系统由整体法可知,A对筒底的压力不变,A项正确.对球B受力分析如图所示.当B球下降时,F库与水平方向的夹角α变小,在竖直方向上有:F库sinα=mBg.当α变小时,F库 是变大的,而FN=F库cosα,显然FN变大,B项对,C项错误.因为B下降后更靠近A球,克服库仑斥力做功,系统电势能增大,D错.正确选项为A、B. ‎ ‎6.(多选)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内,若用如图所示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于如图所示位置,如果将小球B稍向左推过一些,两球重新平衡时的受力情况与原来相比(  )‎ A.推力F将增大 B.墙面对小球A的弹力减小 C.地面对小球B的弹力减小 D.两小球之间的距离增大 ‎【参考答案】BD ‎ ‎【名师解析】 A、B球受力如图所示.‎ 对A:FAcosθ=GA①‎ FAsinθ=FNA②‎ 对B:FBcosθ+GB=FNB③‎ FBsinθ=F④‎ 当B向左推过一些后,θ角变小,由①式知,FA变小,则由②式知,FNA变小,FA与FB为作用力与反作用力,所以FB=FA,由③式知,FNB=GB+GA,FNB不变,由④式知,F变小.由于FA、FB变小,所以两球间距离变大.选项BD正确。‎ ‎7. (2015·浙江)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为和。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,AB球可视为点电荷)则( )‎ A.支架对地面的压力大小为2.0N B.两线上的拉力大小F1= F2=1.9N C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小为F1=1.225N, F2=1.0N D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1= F2=0.866N ‎【参考答案】BC ‎  ‎ ‎8.(2016·辽宁五校协作体期中)如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2,Q恰好静止不动,Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2,不计点电荷间的万有引力,下列说法正确的是(  )‎ A.Q1、Q2的电荷量之比为 B.Q1、Q2的电荷量之比为 C.Q1、Q2的质量之比为 D.Q1、Q2的质量之比为 ‎【参考答案】C ‎9.(多选)把a、b两个完全相同的导体小球分别用长为l的绝缘细线拴接,小球质量均为m。先让a球带上+q的电荷量并悬挂于O点,如图6所示。现将不带电的小球b也悬挂于O点(图中未画出),两球接触后由于静电斥力分开,平衡时两球相距l。已知重力加速度为g,静电力常量为k,带电小球可视为点电荷。关于a球所受的静电力大小F及O点处的场强大小E,下列正确的是(  )‎ 图6‎ A.F=mg B.F=mg C.E= D.E= ‎【参考答案】AD ‎10.(2016·浙江理综,19)(多选)如图7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OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA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g=10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则(  )‎ 图7‎ 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4×10-8 C D.A、B两球连线中点处的电场强度为0‎ ‎【参考答案】ACD ‎11.(多选)如图8所示,在光滑定滑轮C正下方与C相距h的A处固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷,电荷量为q的带正电小球B,用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力F拉住,使B处于静止状态,此时B与A点的距离为R,B和C之间的细线与AB垂直。若B所受的重力为G,缓慢拉动细线(始终保持B平衡)直到B接近定滑轮,静电力常量为k,环境可视为真空,则下列说法正确的是(  )‎ 图8‎ A.F逐渐增大 B.F逐渐减小 C.B受到的库仑力大小不变 D.B受到的库仑力逐渐增大 ‎【参考答案】BC ‎【名师解析】对B进行受力分析,如图所示,根据几何关系和三力平衡可得,==,有F1=,‎ F′=,且F=F′,当L逐渐减小时,F逐渐减小,选项A错误,B正确;在B缓慢移动过程中,设B与A点的距离为x,在整个过程中,x都满足=,对比=,得x=R,即B与点电荷间的距离不变,B受到的库仑力大小不变,选项C正确,D错误。‎ ‎12.(云南省玉溪市第一中学2016届高三下学期第七次月考理科综合物理试题)如图所示为密立根实验示意图,两水平放置的金属板,充电后与电源断开连接,其板间距为d,电势差为U,现用一喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入板间,若其中一质量为m的油滴恰好能悬浮在板间,重力加速度为g,则下列说法正确的是 A.该油滴所带电荷量大小为 ‎ B.密立根通过该实验测出了电子的电荷量 C.该油滴所带电荷量可能为-2.0×10-18C ‎ D.若把上金属板向下平移一段距离,该油滴将向上运动 ‎【参考答案】AB 考点:物体的平衡;电容器 ‎【名师点睛】本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理,液体所受的重力与电场力平衡,并且要知道任何带电体所带电量都是元电荷的整数倍;密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖。‎ 二.计算题 ‎1.(2017·北京理综,22)如图10所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:‎ 图10‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小;‎ ‎(2)小球的质量m;‎ ‎(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。‎ ‎【名师解析】(1)小球在匀强电场中所受电场力 F=qE=3×10-3 N ‎ (2)对小球受力分析如图。由平衡条件得mg= m==4×10-4 kg 答案 (1)3×10-3 N (2)4×10-4 kg (3)2 m/s
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