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

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