高二物理電場強(qiáng)度、庫侖定律訓(xùn)練

1、高二物理庫侖定律訓(xùn)練題下列關(guān)于點電荷的說法，正確的是(A點電荷一定是電量很小的電荷B點電荷是一種理想化模型，實際不存在C只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷D體積很大的帶電體一定不能看成點電荷解析：選B.當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們的作用力影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看成點電荷，所以A、C、D錯，B正確2關(guān)于庫侖定律的公式FkQ1Q2r2，下列說法中正確的是(A當(dāng)真空中的兩個點電荷間的距離r時，它們之間的靜電力F0B當(dāng)真空中的兩個點電荷間的距離r0時，它們之間的靜電力FC當(dāng)兩個點電荷之間的距離r時，庫侖定律的公式就不適用了D當(dāng)兩個點電

2、荷之間的距離r0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用答案：AD3(2011年佛山高二檢測真空中兩個點電荷Q1、Q2，距離為R，當(dāng)Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，距離R增大到原來的3倍時，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼?A1倍 B3倍C6倍 D9倍解析：選A.原來的庫侖力為FkQ1Q2R2，后來的庫侖力為Fk3Q13Q23R2kQ1Q2R2F.所以A對4.如圖129所示，兩個質(zhì)量均為 m 的完全相同的金屬球殼 a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的

3、萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式正確的是(圖129AF引Gm2l2，F(xiàn)庫kQ2l2BF引Gm2l2，F(xiàn)庫kQ2l2CF引G m2l2，F(xiàn)庫kQ2l2 DF引Gm2l2，F(xiàn)庫kQ2l2解析：選D.由于a、b 兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l3r，不滿足lr的要求，故不能將帶電球殼看成點電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫kQ2l2.雖然不滿足lr，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引Gm2l2.5如圖1210所示，一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B，將絲線的兩

4、端共同系于天花板上的O點，使金屬環(huán)帶電后，便因排斥而使絲線構(gòu)成一個等邊三角形，此時兩環(huán)恰處于同一水平線上，若不計環(huán)與線間的摩擦，求金屬環(huán)所帶電量是多少？圖1210解析：小球A受力如圖，受四個力，重力mg、庫侖力F、絲線兩個拉力FT相等則FTsin60°mgFTcos60°FTkq2L2解得q 3mgL2k.答案：均為 3mgL2k一、選擇題1(2011年廣東實驗中學(xué)模擬如圖1211所示，兩個帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定(圖1211A兩球都帶正電B兩球都帶負(fù)電C大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D兩球受到的靜電力大小相等新課標(biāo)第一網(wǎng)解析：選D.由題圖可知，

5、兩帶電球相互排斥，則說明兩球一定帶有同種電荷，但不能確定是正電荷，還是負(fù)電荷，故A、B錯；兩帶電球間的靜電力具有一般力的共性，符合牛頓第三定律，故選項C錯，D對2兩個帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離若同時釋放兩球，它們的加速度之比將(A保持不變 B先增大后減小C增大 D減小解析：選A.兩者之間的庫侖力時刻保持大小相等、方向相反，由牛頓第二定律知：a1a2m2m1，故A正確3(2011年北京四中高二檢測兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度1、2，如圖1212所示，則下列說法正確的

6、是(圖1212A若m1>m2，則1>2B若m1m2，則12C若m1 ，則 1>2 D 若 q1 q2 ，則 1 2 解析：選 BC. 這是一道帶電體平衡問題，分析 方法 仍然與力學(xué)中物體的平衡 方法 一樣 4 要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的 4 倍，下列方法可行的是 ( A 每個點電荷的電荷量都增大到原來的 2 倍，電荷間的距離不變 B 保持點電荷的電荷量不變，使兩個點電荷的距離增大到原來的 2 倍 C 使一個點電荷的電荷量增加 1 倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時使兩點電荷間的距離減小為原來的 12 D 保持點電荷的電荷量不變，將兩點電荷間的距離減小為原

7、來的 12 答案： AD 5 半徑相同的兩個金屬小球 A 和 B 帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是 F ， 今讓第三個 半徑相同的不帶電的金屬小球 C 先后與 A 、 B 兩球接觸后移開這時， A 、 B 兩球之間的相互作用力的大小是 ( A.18F B.14F C.38F D.34F 解析：選 A. 由庫侖定律，接觸前 F kq2r2 ，接觸后 F k12q×14qr2 18kq2r2 18F ，故 A 正確 6 兩個完全相同的小金屬球，它們的帶電荷量之比為 5 1( 皆可視為點電荷 ，它們在相距一定距離時相互作用力為 F1 ，如果讓它們接觸后再放回各

8、自原來的位置上，此時相互作用力變?yōu)?F2 ，則 F1 F2 可能為 ( A 5 2 B 5 4 C 5 6 D 5 9 解析：選 BD. 由庫侖定律，它們接觸前的庫侖力為 F1 k5q2r2 若帶同種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為 3q ，此時庫侖力為 F2 k9q2r2 若帶異種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為 2q ，此時庫侖力為 F2 k4q2r2 由以上計算可知選項 BD 正確新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng) 7 (2011 年銅陵一中高二檢測 如圖 1 2 13 所示，在光滑且絕緣的水平面上有兩個金屬小球 A 和 B ，它們用 一 絕緣輕彈簧相連，帶同種電荷彈簧伸長 x0 時小球平衡，如果 A

9、、 B 帶電荷量加倍，當(dāng)它們重新平衡時，彈簧伸長為 x ，則 x 和 x0 的關(guān)系為 ( 圖 1 2 13 A x 2x0 B x 4x0 C x<4x0 D x>4x0 解析：選 C. 設(shè)彈簧原長為 l ，勁度系數(shù)為 K ，根據(jù)庫侖定律和平衡條件列式得 kq1q2 l x0 2 Kx0 ， k4q1q2 l x 2 Kx 兩式相除： l x 24 l x0 2 x0x ，得： x l x0 2 l x 24x0 ， 因 l x>l x0 ，由此推斷選項 C 正確 8. 如圖 1 2 14 所示，三個完全相同的金屬小球 a 、 b 、 c 位于等邊三角形的三個頂點上 a 和

10、c 帶正電， b 帶負(fù)電， a 所帶電荷量的大小比 b 的小已知 c 受到 a 和 b 的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是 ( 圖 1 2 14 A F1 B F2 C F3 D F4 解析：選 B. 據(jù) “ 同電相斥、異電相引 ” 規(guī)律，確定電荷 c 受到 a 和 b 的庫侖力方向，考慮 a 的帶電荷量小于 b 的帶電荷量，因此 Fb 大于 Fa ， Fb 與 Fa 的合力只能為 F2 ，故選項 B 正確 二、計算題 9 一帶電荷量為 Q 、半徑為 R 的球，電荷在其內(nèi)部能均勻分布且保持不變，現(xiàn)在其內(nèi)部挖去 一 半徑為 R/2 的小球后，如圖 1 2 15 所示，求剩余

11、部分對放在兩球心連線上一點 P 處電荷量為 q 的電荷的靜電力已知 P 距大球球心距離為 4R. 圖 1 2 15 解析：未挖去之前， Q 對 q 的斥力為： F kQq 4R 2 挖去的小球帶電荷量為： Q Q4R33×4 R2 33 Q8 挖去的小球原來對 q 的斥力為： F1 kQ8q 4R R2 2 kQq98R2 剩余部分對 q 的斥力為： F2 F F1 41kQq784R2 ，方向向右 答案： 41kQq784R2 方向向右 10. (2011 年廣州高二檢測 光滑絕緣導(dǎo)軌，與水平面成 45° 角，兩個質(zhì)量均為 m ，帶等量同種電荷的小球 A 、 B ，帶電量

12、均為 q ，靜止于導(dǎo)軌的同一水平高度處，如圖 1 2 16 所示求：兩球之間的距離 圖 1 2 16 解析：設(shè)兩球之間的距離為 x ，相互作用的庫侖力為 F ，則： F kq2x2 由平衡條件得： Fcos45° mgsin45° 由以上兩式解得： x q kmg . 答案： q kmg 11. 質(zhì)量均為 m 的三個帶電小球 A 、 B 、 C 放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為 L ， A 球帶電量 qA 10q ； B 球帶電量 qB q. 若在 C 球上加一個水平向右的恒力 F ，如圖 1 2 17 所示，要使三球能始終保持 L 的間距向右運動，問外力 F

13、為多大？ C 球帶電性質(zhì)是什么？ 圖 1 2 17 解析：由于 A 、 B 兩球都帶正電，它們互相排斥， C 球必須對 A 、 B 都吸引，才能保證系統(tǒng)向右加速運動，故 C 球帶負(fù)電荷 以三球為整體， 設(shè)系統(tǒng) 加速度為 a ，則 F 3ma 隔離 A 、 B ，由牛頓第二定律可知： 對 A ： kqAqC4L2 kqAqBL2 ma 對 B ： kqAqBL2 kqBqCL2 ma 聯(lián)立 、 、 得 F 70kq2L2. 答案： 70kq2L2 負(fù)電荷 高二物理電場強(qiáng)度檢測題1電場中有一點P，下列哪種說法是正確的(A若放在P點電荷的電荷量減半，則P點的場強(qiáng)減半B若P點沒有試探電荷，則P點場強(qiáng)為

14、零CP點場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點所受靜電力越大DP點的場強(qiáng)方向為試探電荷在該點的受力方向解析：選C.電場中某點的電場強(qiáng)度與試探電荷無關(guān)，故A、B錯；由于FqE知，C對；場強(qiáng)方向與正試探電荷受力方向相同，故D錯2(2011年杭州高二檢測真空中距點電荷(電量為Q為r的A點處，放一個帶電量為q(qQ的點電荷，q受到的電場力大小為F，則A點的場強(qiáng)為(AF/Q BF/qCkqr2 D kQr2答案：BD3下列各電場中，A、B兩點電場強(qiáng)度相同的是(圖1312解析：選C.A圖中，A、B兩點場強(qiáng)大小相等，方向不同，B圖中A、B兩點場強(qiáng)的方向相同，但大小不等，C圖中是勻強(qiáng)電場，則A、B兩點場強(qiáng)大小、方向相同；

15、D圖中A、B兩點場強(qiáng)大小、方向均不相同4(2011年黃岡中學(xué)高二檢測如圖1313所示是靜電場的一部分電場線分布，下列說法中正確的是(圖1313A這個電場可能是負(fù)點電荷的電場B點電荷q在A點處受到的靜電力比在B點處受到的靜電力大C點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小(不計重力D負(fù)電荷在B點處受到的靜電力的方向沿B點切線方向解析：選B.因為(孤立負(fù)點電荷的電場線是自四周無窮遠(yuǎn)處從不同方向指向負(fù)電荷的球?qū)ΨQ分布，而圖中的電場線分布不具備這種特點，所以它不可能是負(fù)點電荷的電場，選項A錯誤因電場線越密處場強(qiáng)越大，故由圖知場強(qiáng)EA>EB.又因點電荷q在電場中所受靜電力FqEE，故靜電

16、力FA>FB，選項B正確由牛頓第二定律知，加速度aF/mF，而FA>FB，故aA>aB.選項C錯誤因“B點切線方向”即B點場強(qiáng)方向，而負(fù)電荷所受靜電力的方向與場強(qiáng)方向相反，故選項D錯誤5一粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，以初速度v與水平方向成45°射向空間一勻強(qiáng)電場區(qū)域，恰做直線運動求這個勻強(qiáng)電場的最小場強(qiáng)的大小并說明方向解析：新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)粒子進(jìn)入電場區(qū)域后要受重力和電場力作用而做直線運動，知其合力必與v在一直線上由圖及力的分解知識可知，最小的電場力qEmgcos45°.所以Eminmgqcos45°2mg2q ，方向垂直于v指向斜上方答案

17、：2mg2q垂直于v指向斜上方一、選擇題1關(guān)于電場線的敘述，下列說法正確的是(A電場線是直線的地方一定是勻強(qiáng)電場B電場線的方向就是帶正電的試探電荷的運動方向C點電荷只受電場力作用時，加速度的方向總是與所在處的電場線的切線重合D畫有電場線的地方有電場，沒畫電場線的地方就不存在電場答案：C2一個檢驗電荷在電場中某點受到的電場力為F，這點的電場強(qiáng)度為E，在下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是(圖1314解析：選D.電場中某點的電場強(qiáng)度由電場本身的性質(zhì)決定，與放入該點的檢驗電荷及其所受電場力無關(guān)，A、B錯誤；檢驗電荷在該點受到的電場力FEq，F(xiàn)正比于q，C錯誤，D正確3(2011年啟東中學(xué)高二檢測圖

18、1315如圖1315所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強(qiáng)，則(AA、B兩處的場強(qiáng)方向相同B因為A、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EAEBC電場線從A指向B，所以EA>EBD不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定解析：選AD.電場線的切線方向指場強(qiáng)方向，所以A對；電場線的疏密程度表示場強(qiáng)大小，只有一條電場線的情況下不能判斷場強(qiáng)大小，所以B、C錯誤，D正確4.點電荷A和B，分別帶正電和負(fù)電，電荷量分別為4Q和Q，在A、B連線上，如圖1316所示，電場強(qiáng)度為零的地方在(圖1316AA和B之間 BA的右側(cè)C

19、B的左側(cè) DA的右側(cè)及B的左側(cè)解析：選C.因為A帶正電，B帶負(fù)電，所以只有在A右側(cè)和B左側(cè)兩者產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向相反，因為QA>QB，所以只有B的左側(cè)，才有可能EA與EB等大反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的情況故正確答案為C.5.如圖1317所示，實線表示勻強(qiáng)電場中的電場線，一帶電粒子(不計重力經(jīng)過電場區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示，a、b是軌跡上的兩點，關(guān)于粒子的運動情況，下列說法中可能的是(圖1317A該粒子帶正電荷，運動方向為由a到bB該粒子帶負(fù)電荷，運動方向為由a至bC該粒子帶正電荷，運動方向為由b至aD該粒子帶負(fù)電荷，運動方向為由b至a解析：選BD.由運動軌跡可判定電場力方

20、向向左，則粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A、C錯；運動ab與ba均有可能故B、D對6. (2011年蘇州高二檢測一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖1318中虛線所示不計粒子所受重力，則(圖1318A粒子帶正電B粒子加速度逐漸減小CA點的速度大于B點的速度D粒子的初速度不為零解析：選BCD.由運動軌跡可知電場力方向向左，粒子帶負(fù)電，故A錯；AB電場強(qiáng)度變小，電場力變小，加速度變小，B對；粒子運動過程中，電場力與運動方向的夾角大于90°角，所以速率減小，故C對；若粒子的初速度為0，將沿電場線向左下側(cè)運動，故D對7.實線為三條未知方向的電場線，從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子，

21、a、b的運動軌跡如圖1319中的虛線所示(a、b只受電場力作用，則(圖1319Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電B電場力對a做正功，對b做負(fù)功Ca的速度將減小，b的速度將增大Da的加速度將減小，b的加速度將增大解析：選D.由于電場線方向未知，故無法確定a、b的電性，A錯；電場力對a、b均做正功，兩帶電粒子動能均增大，則速度均增大，B、C均錯；a向電場線稀疏處運動，電場強(qiáng)度減小，電場力減小，故加速度減小，b向電場線密集處運動，故加速度增大，D正確8AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為q和q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖1320所示要使圓心處的電

22、場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個適當(dāng)?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q(圖1320A應(yīng)放在A點，Q2qB應(yīng)放在B點，Q2qC應(yīng)放在C點，QqD應(yīng)放在D點，Qq解析：選C.由平行四邊形定則得出q和q在O點產(chǎn)生的合場強(qiáng)水平向右，大小等于其中一個點電荷在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小要使圓心處的電場強(qiáng)度為零，則應(yīng)在C點放一個電荷量Qq的點電荷，故C選項正確9(2011年華南師大附中高二檢測圖1321如圖1321所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是(A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變

23、小后變大，方向水平向右解析：選B.等量異種電荷電場線分布如圖(a所示，由圖中電場線的分布可以看出，從A點到O點，電場線由疏到密；從O點到B點，電場線由密到疏，所以沿點A、O、B，電場強(qiáng)度應(yīng)由小變大，再由大變小，方向為水平向右，如圖(b所示由于電子做勻速直線運動，所受合外力必為零，故另一個力應(yīng)與電子所受電場力大小相等、方向相反，電子受到電場力方向水平向左，且沿點A、O、B運動的過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力的方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，所以選項B正確二、計算題10.如圖1322所示，在邊長為l的正方形四個頂點A、B、C、D上依次放置電荷量為q、q、q和q的點電荷，求正方形中心O點的電場