2024年高考物理二轮专题复习：电场中力学问题

更新时间：2024-02-26 浏览次数：27 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024高二上·清远期末) 图为探究库仑力的装置，将两块金属圆片 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔放置。现将电子秤示数清零 $\text{[math]}$ “去皮” $\text{[math]}$ 后，给 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 带上同种电荷。下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的库仑力与 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的库仑力一定大小相等 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 所带电荷量必须相等 C . 电子秤的示数会随着 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的靠近而变大 D . 用与 $\text{[math]}$ 相同且不带电的金属圆片 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 接触后移开，电子秤的示数将减半

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2. (2023高一下·贵阳期末) 材质与半径完全相同的两个金属球分别带有电量 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ ，两球间的距离远大于其半径，且两球间的静电作用力为 $\text{[math]}$ 现将两球接触后再将它们放回原来位置，假设过程中两球上的总电荷量保持不变，则两球间的静电作用力变为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2024高二上·汕尾期末) 如图所示，一轻质细绳的上端固定，下端连接一个可视为质点的带正电的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ ，已知小球所带电荷量 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ ．则该匀强电场的电场强度大小是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高二上·拉萨期末) 如图所示，一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 系在长为 $\text{[math]}$ 的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 固定在悬挂点正下方， $\text{[math]}$ 均视为点电荷，轻绳与竖直方向成 $\text{[math]}$ ，小球 $\text{[math]}$ 静止于同一高度。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，静电力常量为 $\text{[math]}$ ，则两球间的静电力大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2024高二上·广州期末) 如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球M、N，此时上下丝线的受力分别为T_M和T_N ，如果使M球带正电，N球带负电，上下线受到的力分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . T_M＜ $\text{[math]}$ B . T_N= $\text{[math]}$ C . T_M= $\text{[math]}$ D . T_N＜ $\text{[math]}$

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6. (2023高一下·桂林期末) 如图所示有两个半径为 $\text{[math]}$ 的金属球，相距为 $\text{[math]}$ ，带电荷量分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 满足条件 $\text{[math]}$ ，则它们之间的静电力是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. (2023高一下·期末) 真空中两个点电荷相距r时，静电力为F；如果将它们其中一个的电荷量减半，同时将距离增大为2r时，则静电力将变为（）

A . $\text{[math]}$ B . F C . 2F D . $\text{[math]}$

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8. (2023高二上·云冈期中) 如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量同种电荷，电荷量为Q，两球间的静电力为下列选项中的哪一个（）

A . 等于 $\text{[math]}$ B . 大于 $\text{[math]}$ C . 小于 $\text{[math]}$ D . 等于 $\text{[math]}$

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二、多项选择题

9. (2024·甘肃高考) 用于医学成像的 $\text{[math]}$ 射线是由电子加速后轰击重金属靶产生的。图（a）中 $\text{[math]}$ 是电子被电场加速过程中一条电场线上的两点。电子在电场力的作用下从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点，其运动的 $\text{[math]}$ 图像如图（b）所示，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 点的电场强度大于 $\text{[math]}$ 点的电场强度 B . $\text{[math]}$ 点的电势高于 $\text{[math]}$ 点的电势 C . 电子从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点电场力做负功 D . 电子在 $\text{[math]}$ 点的电势能大于 $\text{[math]}$ 点的电势能

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10. (2023高一下·六盘水期末) 跨过定滑轮的绝缘细线，一端连接不带电的物块，另一端连接带正电的小球，滑轮上端固定。空间中存在一水平向右的匀强电场，如图所示。设两端细线的夹角为θ，地面对物块的支持力为 $\text{[math]}$ 。则在电场强度缓慢减小的过程中（）

A . θ增大 B . θ减小 C . $\text{[math]}$ 增大 D . $\text{[math]}$ 减小

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11. (2024·江西模拟) 如图（a）所示，有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环，圆心为O，轴线上的电场强度和电势分布如图（b）（c）所示．现有一带负电的粒子（重力不计）以初速度 $\text{[math]}$ 沿轴线由P运动到 $\text{[math]}$ ．关于粒子由P运动到Q的过程分析，下列说法正确的是（）

A . 粒子先加速后一直减速 B . 静电力对粒子做功不为0 C . 粒子所受静电力先增大后一直减小 D . 粒子的电势能先减小后一直增大

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12. (2023高三上·重庆市期末) 如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为θ．下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）

A . 同时使两悬线长度减半 B . 同时使两球的质量和电量都减半 C . 同时使A球的质量和电量都减半 D . 同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半

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13. (2024高二上·揭东期末) 如图所示，两个带等量负电荷的小球 A 、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上， M、N 是小球 A、B 连线的中垂线上的两点，且 MO ＝ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球 C(可视为质点)从 M 点由静止释放，在小球 C 向 N 点运动的过程中，下列关于小球 C 的说法可能正确的是（）

A . 速度先增大，再减小 B . 速度一直增大 C . 加速度先增大再减小，过 O 点后，加速度先减小再增大 D . 加速度先减小，再增大

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14. (2023高二上·鲁甸期中) 如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布，下列说法正确的是（　　）

A . Q₁对Q₂的静电力大于Q₂对Q₁的静电力 B . B处没画电场线，故B处电场强度为零 C . Q₁、Q₂所带的电荷量是元电荷的整数倍 D . 根据电场强度的定义式可知，A处电场强度与试探电荷无关

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15. (2023高三上·绥棱月考) 如图是一种测量未知电荷 $\text{[math]}$ 的实验装置．其中 $\text{[math]}$ 固定在 $\text{[math]}$ 两点， $\text{[math]}$ 用一根绝缘细线拴接在 $\text{[math]}$ 连线上的 $\text{[math]}$ 点，平衡时夹角为 $\text{[math]}$ ．已知 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 点的距离分别为 $\text{[math]}$ ，三者均为正电荷，且均放置于光滑绝缘的水平桌面上．下列说法正确的是（）

A . 该实验装置需要同时已知 $\text{[math]}$ 的电荷量大小 B . 该实验装置只需要已知 $\text{[math]}$ 的电荷量大小 C . 根据实验数据可以得到 $\text{[math]}$ D . 根据实验数据可以得到 $\text{[math]}$

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三、非选择题

16. (2023高一下·黔西期末) 如图所示，电荷量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的两带电小球 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于 $\text{[math]}$ 点，静止时 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两球处于同一水平线上，已知 $\text{[math]}$ 点到 $\text{[math]}$ 球的距离 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，静电力常量为 $\text{[math]}$ ，带电小球均可视为点电荷，求：
1. （1） $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两球间的库仑力大小；
2. （2） $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两球的质量之比；
3. （3） $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 连线中点处的电场强度大小。
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17. (2023高一下·六盘水期末) 两个可视为点电荷的带电小球1、2，在a、b两轻质细绳悬挂下处于静止状态，如图所示。已知细绳a与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ ，细绳b水平，小球1、2之间的距离为 $\text{[math]}$ ，球1、2质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，小球的电荷量 $\text{[math]}$ ，静电力常量k取 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）求：
1. （1）细绳a和b的拉力大小；
2. （2）带电小球2的电荷量 $\text{[math]}$ 。
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18. (2024高二上·天河期末)
1. （1）晚会上装饰着120个彩色小电灯，每个小灯泡的额定电压都是4V，工作电流都是0.1A，它们并联在一起，由一台变压器供电，小彩灯正常发光。变压器的原线圈接在220V的照明电路上，则通过原线圈的电流为A。（结果保留2位小数）
2. （2）在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力大小为。（静电力常量为k）
3. （3）如图，长为L、重力为G的金属杆ab用绝缘轻绳水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中。ab下方纸面内有一固定的圆形金属导轨，半径为r，圆形导轨内存在垂直纸面向外的匀强磁场。长为r的导体棒OA的一端固定在圆心O处的转轴上，另一端紧贴导轨。OA在外力作用下绕O匀速转动时，绳子拉力刚好为零。已知两磁场的磁感应强度大小均为B，ab电阻为R，其它电阻不计。则OA的转动方向为（填“顺时针”或“逆时针”），转动角速度ω=。
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19. (2023高一下·百色期末) 如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B、C、D是边长为L的正方形的四个顶点，在A点和C点固定放置电荷量均为q的正电荷，在B点放了某一个未知电荷q′后，D点处的电场强度恰好为零，静电力常量为k。求：
1. （1）放在B点的电荷q′的电性及其电荷量；
2. （2）若将一试探电荷（已知质量为m、电荷量为+q₀）放到AC连线的中点O处，此时试探电荷在O处加速度的大小和方向。
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20. (2022高二上·江西期末) 两个带电小球 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可视为质点 $\text{[math]}$ 通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点 $\text{[math]}$ 固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮 $\text{[math]}$ 滑轮大小可不计 $\text{[math]}$ 两端，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求：
1. （1）两个小球的质量之比；
2. （2）图乙状态，滑轮两端的绳长 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之比。
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21. (2021高二上·清远期中) 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 $\text{[math]}$ ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q，小球A的右侧固定放置一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，两带电小球均可视为点电荷，小球A静止在斜面上。
1. （1）求小球A与B之间库仑力的大小；
2. （2）改变A、B球的间距，当细线上的拉力为0时，A、B球心间的距离 $\text{[math]}$ 为多大？
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