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专题35 电荷间的相互作用
一、多选题
1.(2022·辽宁·高考真题)如图所示,带电荷量为
的球1 固定在倾角为
光滑绝缘斜面上的a
点,其正上方L 处固定一电荷量为
的球2,斜面上距a 点L 处的b 点有质量为m 的带电球3,球3 与一
端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b 点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为
,球2、3 间的静电力大小为
。迅速移走球1 后,球3 沿斜面向下运动。
为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球3 的说法
正确的是( )
A.带负电
B.运动至a 点的速度大小为
C.运动至a 点的加速度大小为
D.运动至ab 中点时对斜面的压力大小为
2.(2021·湖北·统考高考真题)如图所示,一匀强电场E 大小未知、方向水平向右。两根长度均为L 的绝
缘轻绳分别将小球M 和N 悬挂在电场中,悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷,电荷量大小
均为q(q>0)。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2 倍,
两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.M 带正电荷
B.N 带正电荷
1
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C.
D.
3.(2015·浙江·高考真题)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
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
;静电力常量
,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
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
D.将B 移到无穷远处,两线上的拉力大小
4.(2014·浙江·高考真题)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ,一
根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,小球A 的质量为
m、电量为q。小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常
量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A 静止在斜面上,则( )
A.小球A 与B 之间库仑力的大小为
B.当
时,细线上的拉力为0
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C.当
时,细线上的拉力为0
D.当
时,斜面对小球A 的支持力为0
5.(2014·广东·高考真题)如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q 的小球P.带
电荷量分别为-q 和+2q 的小球M 和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上.P 与M 相距L,P、M 和N 视为点
电荷.下列说法正确的是
A.M 与N 的距离大于L
B.P、M 和N 在同一直线上
C.在P 产生的电场中,M、N 处的电势相同
D.M、N 及细杆组成的系统所受合外力为零
6.(2016·浙江·高考真题)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
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
,带电小球可视为点电荷,重力加速度
,静电力常量
,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
D.A、B 两球连线中点处的电场强度为0
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7.(2015·广东·高考真题)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M 和N 分别沿图示路径移动到
同一水平线上的不同位置,释放后,M、N 保持静止,不计重力,则( )
A.M 的带电荷量比N 的大
B.M 带负电荷,N 带正电荷
C.静止时M 受到的合力比N 的大
D.移动过程中匀强电场对M 做负功
二、单选题
8.(2023·海南·统考高考真题)如图所示,一光滑绝缘轨道水平放置,直径上有A、B 两点,AO =
2cm,OB = 4cm,在AB 固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷,现有一个带正电小球静置于轨道内侧P
点(小球可视为点电荷),已知AP:BP = n:1,试求Q1:Q2是多少( )
A.2n2:1
B.4n2:1
C.2n3:1
D.4n3:1
9.(2021·海南·高考真题)如图,V 型对接的绝缘斜面M、N 固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为
,其中斜面N 光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q 分别静止在M、N 上,P、Q 连线垂直于斜
面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P 与M 间的动摩擦因数至少为( )
A.
B.
C.
D.
10.(2020·浙江·高考真题)如图所示,在倾角为
的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根
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劲度系数为
的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A 球连接。A、B、C 三小球的质量均为M,
,
,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已知静电力常量为k,则( )
A.
B.弹簧伸长量为
C.A 球受到的库仑力大小为2Mg
D.相邻两小球间距为
11.(2019·全国·高考真题)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的
绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A.P 和Q 都带正电荷
B.P 和Q 都带负电荷
C.P 带正电荷,Q 带负电荷
D.P 带负电荷,Q 带正电荷
12.(2019·浙江·高考真题)下列陈述与事实相符的是
A.牛顿测定了引力常量
B.法拉第发现了电流周围存在磁场
C.安培发现了静电荷间的相互作用规律
D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因
13.(2015·安徽·高考真题)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电荷量分别为q1和q2。其间
距离为r 时,它们之间相互作用力的大小为
,式中k 为静电力常量.若用国际单位制的基本单位
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表示,k 的单位应为( )
A.kg·A2·m3
B.kg·A-2·m3·s-4
C.kg·m2·C-2
D.N·m2·A-2
14.(2019·浙江·高考真题)电荷量为4×10-6C 的小球绝缘固定在A 点,质量为0.2kg、电荷量为-5×10-
6C 的小球用绝缘细线悬挂,静止于B 点。A、B 间距离为30cm,AB 连线与竖直方向夹角为60°。静电力常
量为9.0×109N•m2/C2,小球可视为点电荷。下列图示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15.(2017·浙江·高考真题)如图所示质量为m、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,带有
电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上.其中O 点与小球A 的间距为l.O 点与小球 B 的间距为
,当小球A 平衡时,悬线与竖直方向夹角
,带电小球A、B 均可视为点电荷,静电力常量为
k,则( )
A.A、B 间库仑力大小
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B.A、B 间库仑力
C.细线拉力大小
D.细线拉力大小
16.(2018·浙江·高考真题)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A 和B(可视为点电荷),
分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样金属球C 先后与A、B 球接触,然后移开
球C,此时A、B 球间的静电力为( )
A.
B.
C.
D.
17.(2015·安徽·高考真题)如图所示是α 粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q
是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止.图中所标出的α 粒子在各点处的加速度方向
正确的是( )
A.M 点
B.N 点
C.P 点
D.Q 点
三、解答题
18.(2014·福建·高考真题)如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长
L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C 的两点电荷分别固定在A、B 点,已知静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2。求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)C 点的电场强度的大小和方向。
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19.(2016·上海·统考高考真题)如图(a),长度L=0.8m 的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电
荷量Q=
;一质量m=0.02kg,带电量为q 的小球B 套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外
电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x 轴正方向建立坐标系。点电荷A 对小球B 的作用力随B 位置x 的
变化关系如图(b)中曲线I 所示,小球B 所受水平方向的合力随B 位置x 的变化关系如图(b)中曲线II
所示,其中曲线II 在0.16≤x≤0.20 和x≥0.40 范围可近似看作直线。求:(静电力常量
)
(1)小球B 所带电量q;
(2)非均匀外电场在x=0.3m 处沿细杆方向的电场强度大小E;
(3)在合电场中,x=0.4m 与x=0.6m 之间的电势差U;
(4)已知小球在x=0.2m 处获得v=0.4m/s 的初速度时,最远可以运动到x=0.4m.若小球在x=0.16m 处受到
方向向右,大小为0.04N 的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离s
是多少?
四、填空题
20.(2016·上海·统考高考真题)如图,质量为m 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,处于静止状态.
施加一水平向右的匀强电场后A 向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A 受到的电场力大小为_______.在
改变电场强度的大小和方向后,小球A 的平衡位置在α=60°处,然后再将A 的质量改变为2 m,其新的平
衡位置在α=30°处,A 受到的电场力大小为_______.
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21.(2014·上海·统考高考真题)如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B 用轻质绝缘丝线
悬挂在A 的正上方C 处,图中AC=h。当B 静止在与竖直方向夹角
方向时,A 对B 的静电力为B 所
受重力的
倍,则丝线BC 长度为_______ 。若A 对B 的静电力为B 所受重力的0.5 倍,改变丝线长度,
使B 仍能在
处平衡。以后由于A 漏电,B 在竖直平面内缓慢运动,到
处A 的电荷尚未漏完,
在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是_______。
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