專題7-電場力平衡模型-高考物理電場常用模型(原卷版)

2023年高考物理靜電場常用物理模型最新模擬題精練專題7.電場力平衡模型一．選擇題1.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）如圖所示，一帶電小球A固定于定滑輪的正下方，一根繞過定滑輪的輕質(zhì)絕緣細線一端系有一個帶同種電荷的小球B，另一端用一拉力T拉住使小球B處于靜止狀態(tài)，圖示位置兩球球心所在高度相同。設(shè)定滑輪與小球B間的細線與豎直方向的夾角為θ（θ>0），小球A、B可視為質(zhì)點?，F(xiàn)緩慢拉動絕緣細線，使小球B移動一段距離，則在小球B移動過程中，下列說法正確的是（）A.小球A、B間的距離減小 B.細線與豎直方向的夾角θ減小C.小球B的運動軌跡為圓弧 D.拉力T先減小再增大2.（2022高考遼寧物理）如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點L處的b點有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點處于靜止狀態(tài)。此時彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說法正確的是（）A.帶負電B.運動至a點的速度大小為C.運動至a點的加速度大小為D.運動至ab中點時對斜面的壓力大小為3.(2022福建泉州質(zhì)檢五)如圖，平行板電容器兩極板豎直放置，帶電量為，一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣輕線懸掛于O點，小球靜止時懸線與豎直方向的夾角為60°?，F(xiàn)將電容器緩慢放電，直到夾角減小到30°，此時電容器帶電量為（）

A B. C. D.4.（2022湖北十堰四模）如圖所示，空間存在一方向水平向右的勻強電場，電場強度大小為E，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則中點處的電場強度大小為（）A. B. C. D.5．（2021江西九校協(xié)作體聯(lián)考）如圖所示，兩個可視為點電荷的帶正電小球A和B，A球系在一根不可伸長的絕緣細線一端，繞過定滑輪，在細繩的另一端施加拉力F，B球固定在絕緣座上，位于定滑輪的正下方且離滑輪足夠遠。現(xiàn)緩慢拉動細繩，使A球緩慢移動到定滑輪處，此過程中，B球始終靜止，忽略定滑輪大小和摩擦，下列判斷正確的是（） A.B球受到的庫侖力先增大后減小 B.拉力F先減少后增大 C.地面對絕緣座的支持力先增大后減小 D.A球的電勢能一直減小6．（2021吉林名校四模）如圖，空間存在方向水平向右的勻強電場，兩個可以視為質(zhì)點的帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直。N為PQ連線中點，M點位于N點正上方且MPQ構(gòu)成等邊三角形，不計小球間的萬有引力。則下列說法正確的是A．P帶正電，Q帶負電，且電量大小相等B．P與Q的質(zhì)量一定相等PQMNC．在P、QPQMND．在P、Q所產(chǎn)生的電場與勻強電場疊加后形成的場中，M點的場強為零7.（2020年1月浙江選考）如圖所示，在傾角為α的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)k0AABCqA00，qB0，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，三小球等間距排列。已知靜電力常量為k，則qCq0C．A球受到的庫侖力大小為2MgD．相鄰兩小球間距為q08.(多選)(2020·信陽高三調(diào)研)如圖所示，帶電小球a用絕緣細線豎直懸掛，在帶電小球a下方的絕緣桌面上固定著兩個帶電小球b、c，三個小球均可看成點電荷。當小球a處于平衡狀態(tài)時，它距桌面O點的距離為7.5cm，距小球b、c的距離均為15cm，且三個電荷在同一豎直平面上。已知小球a的電荷量為-3.00×10－8C，小球b、c的電荷量均為+3.00×10－4C，OM之間的距離等于ON之間距離，下列說法錯誤的是()A．O處的電場強度大小為4.8N/CB．小球a與b之間作用力大小為9.6NC．若小球a沿豎直方向向上運動，則它的電勢能將減小D．若小球b、c分別移到M、N兩點，則細線的拉力將減小9．（2019全國理綜I卷15）如圖，空間存在一方向水平向右的勻強磁場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則（）A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負電荷C．P帶正電荷，Q帶負電荷 D．P帶負電荷，Q帶正電荷10．(2019·浙江選考)電荷量為4×10－6C的小球絕緣固定在A點，質(zhì)量為0.2kg、電荷量為－5×10－6C的小球用絕緣細線懸掛，靜止于B點。A、B間距離為30cm，AB連線與豎直方向夾角為60°。靜電力常量為9.0×109N·m2/C2，小球可視為點電荷。下列圖示正確的是()11．如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電質(zhì)點，A和C圍繞B做勻速圓周運動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2。不計三質(zhì)點間的萬有引力，則A和C的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)之比應(yīng)是()A．(eq\f(L1,L2))2 B．(eq\f(L1,L2))3 C．(eq\f(L2,L1))2 D．(eq\f(L2,L1))312．如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將A球向豎直桿方向緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后一種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，下列說法正確的是()A．A、B兩小球間的庫侖力變大B．A、B兩小球間的庫侖力變小C．A球?qū)O桿的壓力變大D．A球?qū)O桿的壓力變小13.兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖所示。A處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負電荷量Q2，且|Q2|＝4Q1，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()A.Q3為負電荷，且放于A左方B.Q3為負電荷，且放于B右方C.Q3為正電荷，且放于A、B之間D.Q3為正電荷，且放于B右方14．如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面內(nèi)部O點(與斜面無任何連接)固定有一正點電荷，一帶負電的小物體(可視為質(zhì)點)可以分別靜止在M、N點和MN的中點P上，OM＝ON，OM∥AB，則下列判斷正確的是()A．小物體分別在三處靜止時所受力的個數(shù)一定都是4個B．小物體靜止在P點時受到的支持力最大，靜止在M、N點時受到的支持力相等C．小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大D．當小物體靜止在N點時，地面給斜面的摩擦力為零15．(多選)放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個帶正電小球A、B，A位于筒底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止，如圖所示．若A的電荷量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說法正確的是()A．A對筒底的壓力不變B．B對筒壁的壓力變大C．A、B間的庫侖力變小D．A、B間的電勢能減小16．(多選)如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且共處于同一豎直平面內(nèi)，若用如圖所示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于如圖所示位置，如果將小球B稍向左推過一些，兩球重新平衡時的受力情況與原來相比()A．推力F將增大B．墻面對小球A的彈力減小C．地面對小球B的彈力減小D．兩小球之間的距離增大17.（2015·浙江）如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點，A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為和。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg（重力加速度取g=10m/s2；靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2，AB球可視為點電荷）則（）A．支架對地面的壓力大小為2.0NB．兩線上的拉力大小F1=F2=1.9NC．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小為F1=1.225N,F2=1.0ND．將B移到無窮遠處，兩線上的拉力大小F1=F2=0.866NF庫F庫18.(多選)把a、b兩個完全相同的導(dǎo)體小球分別用長為l的絕緣細線拴接，小球質(zhì)量均為m。先讓a球帶上＋q的電荷量并懸掛于O點，如圖所示。現(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛于O點(圖中未畫出)，兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時兩球相距l(xiāng)。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，帶電小球可視為點電荷。關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點處的場強大小E，下列正確的是()A.F＝eq\f(\r(3),3)mg B.F＝eq\r(3)mgC.E＝eq\f(\r(3)kq,l2) D.E＝eq\f(\r(3)kq,2l2)19.(2016·浙江理綜，19)(多選)如圖7所示，把A、B兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10m的絕緣細線懸掛于OA和OB兩點。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點OB移到OA點固定。兩球接觸后分開，平衡時距離為0.12m。已測得每個小球質(zhì)量是8.0×10－4kg，帶電小球可視為點電荷，重力加速度g＝10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，則()A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受的靜電力為1.0×10－2NC.B球所帶的電荷量為4eq\r(6)×10－8CD.A、B兩球連線中點處的電場強度為020.(多選)如圖8所示，在光滑定滑輪C正下方與C相距h的A處固定一電荷量為Q(Q>0)的點電荷，電荷量為q的帶正電小球B，用絕緣細線拴著，細線跨過定滑輪，另一端用適當大小的力F拉住，使B處于靜止狀態(tài)，此時B與A點的距離為R，B和C之間的細線與AB垂直。若B所受的重力為G，緩慢拉動細線(始終保持B平衡)直到B接近定滑輪，靜電力常量為k，環(huán)境可視為真空，則下列說法正確的是()A.F逐漸增大B.F逐漸減小C.B受到的庫侖力大小不變D.B受到的庫侖力逐漸增大二．計