河北省保定市河北安国中学2020届高三物理上学期10月月考试题(含解析)
1.如图所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0 m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2( )
A. 两点电荷间的库仑力大小9.0×103 N
B. C点的电场强度的大小4500N/C
C. C点的电场强度的大小9000N/C
D. B处的场强方向沿x轴正方向,大小为9.0×10-3N/C
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为:
代入数据得:
故A错误;
BC.A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为:
A点电荷在C点场强方向为由A指向C;B点电荷在C点场强方向为由B指向C;其方向与竖直方向夹角为;将A、B点电荷在C点产生的场强沿水平方向和竖直方向分解,有水平方向场强相互抵消;A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强即为二者在竖直方向合场强,其大小为:
代入数据联立解得:,方向沿y轴正向,故B正确,C错误;
D.A点电荷在B处产生的场强为:
方向沿x轴正方向,故D错误。
故选B。
2.如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线2连接,甲球用绝缘细线1悬挂在天花板上,在两球所在空间有沿水平方向向左的匀强电场,场强为E,且有qE=mg,平衡时细线都被拉直.则平衡时的可能位置是哪个图( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】先用整体法,把两个小球及细线2视为一个整体.整体受到的外力有竖直向下的重力2mg、水平向左的电场力qE、水平向右的电场力qE和细线1的拉力FT1,由平衡条件知,水平方向受力平衡,细线1的拉力FT1一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直.再隔离分析乙球,如图所示.
乙球受到的力为:竖直向下的重力mg、水平向右的电场力qE、细线2的拉力FT2和甲球对乙球的吸引力F引.要使乙球所受合力为零,细线2必须倾斜.设细线2与竖直方向的夹角为θ,则有tan θ==1,θ=45°,故A图正确.