电场的力性质练习题

1 库仑定律 电场强度练习题库仑定律 电场强度练习题 1 关于点电荷的说法 正确的是 A 只有体积很小的带电体 才能作为点电荷 B 体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C 点电荷一定是电量很小的电荷 D 两个带电的金属小球 不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2 将不带电的导体 A 和带有负电荷的导体 B 接触后 在导体 A 中的质子数 A 增加 B 减少 C 不变 D 先增加后减少 3 库仑定律的适用范围是 A 真空中两个带电球体间的相互作用 B 真空中任意带电体间的相互作用 C 真空中两个点电荷间的相互作用 D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离 则可 应用库仑定律 4 有关电场强度的理解 下述说法正确的是 A 由E 可知 电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 F q B 当电场中存在试探电荷时 电荷周围才出现电场这种特殊的物质 才存在电场强度 C 由E 可知 在离点电荷很近 r接近于零 电场强度达无穷大 kq r2 D 电场强度是反映电场本身特性的物理量 与是否存在试探电荷无关 5 如图所示 在正六边形的a c两个顶点上各放一带正电的点电荷 电荷量 的大小都是q1 在b d两个顶点上 各放一带负电的点电荷 电荷量的大小 都是q2 q1 q2 已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的 一条来表示 它是 A E1 B E2 C E3 D E4 6 两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结 置于场强为E的匀强电场中 小球 1 和 2 均带正电 电荷量分别为q1和q2 q1 q2 将细线拉直并使之与 电场方向平行 如图 3 所示 若将两小球同时从静止状态释放 则释放后细 线中的张力F为 不计重力及两小球间的库仑力 A F q1 q2 E B F q1 q2 E C F q1 q2 E D F q1 q2 E 1 2 1 2 7 如图 所示 在a b两点上放置两个点电荷 它们的电荷量分别为q1 q2 MN是连接两点的直线 P 是直线上的一点 下列情况下P点的场强可能为零的是 A q1 q2都是正电荷 且q1 q2 B q1是正电荷 q2是负电荷 且q1q2 D q1 q2都是负电荷 且 q1 q2 2 8 如图所示 A B是带有等量的同种电荷的两小球 它们的质量都是m 它们的 悬线长度是L 悬线上端都固定在同一点O B球悬线竖直且被固定 A球在力 的作用下 在偏离B球x的地方静止平衡 此时A受到绳的拉力为FT 现保持 其他条件不变 用改变A球质量的方法 使A球在距离B为 处静止平衡 则A x 2 受到绳的拉力为 A FT B 2FT C 4FT D 8FT 9 如图所示 竖直墙面与水平地面均光滑 绝缘 两个带有同 种电荷的小球A B分别处于竖直墙面和水平地面 且共处于 同一竖直平面内 若用图示方向的水平推力F作用于小球B 则两球静止于图示位置 如果将小球B稍向左推过一些 两球 重新平衡时的受力情况与原来相比 A 推力F将增大 B 墙面对小球A的弹力减小 C 地面对小球B的弹力减小 D 两小球之间的距离增大 10 真空中有两个固定的带正电的点电荷 其电量 Q1 Q2 点电荷 q 置于 Q1 Q2连线上某点时 正好处 于平衡 则 A q 一定是正电荷 B q 一定是负电荷 C q 离 Q2比离 Q1远 D q 离 Q2比离 Q1近 9 如图 1 所示 用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球 A 和 B 此时 上 下丝线受的力 分别为 TA TB 如果使 A 带正电 BC 1 静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用 如静电除尘 静电复印等 所依据的基本原理几乎都 是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上 现有三个粒子 a b c 从 P 点向下射入由正 负电极产生的电场中 它们运动轨迹如图所示 则 B A a 带负电荷 b 带正电荷 c 不带电荷 B a 带正电荷 b 不带电荷 c 带负电荷 C a 带负电荷 b 不带电荷 c 带正电荷 D a 带正电荷 b 带负电荷 c 不带电荷 3 2 已知介子 介子都是由一个夸克 夸克 u 或夸克 d 和一个反夸克 反夸克 u 或反夸克 d 组 成的 它们的带电荷量如表中所示 表中 e 为元电荷 udud 带电荷量 e e e 3 2 e 3 1 e 3 2 e 3 1 下列说法正确的是 AD A 由 u 和组成B 由 d 和组成 d u C 由 u 和组成D 由 d 和组成 d u 4 如图所示 原来不带电的金属导体 MN 在其两端下面都悬挂着金属验电箔 若使带负电的金属球 A 靠近导体的 M 端 可能看到的现象是 C A 只有 M 端验电箱张开 且 M 端带正电 B 只有 N 端验电箔张开 且 N 端带负电 C 两端的验电箔都张开 且左端带负电 右端带正电 D 两端的验电箔都张开 且两端都带正电或负电 8 如图所示 把一个带电小球 A 固定在光滑的水平绝缘桌面上 在桌面的另一处放置带电小球 B 现给 B 一个沿垂直 AB 方向的速度 B 球将 BC 视 A B 均为点电荷 质量忽略不计 0 v A 若 A B 为异种电荷 B 球一定做圆周运动 B 若 A B 为异种电荷 B 球可能做加速度 速率均变小的曲线运动 C 若 A B 为同种电荷 B 球一定做远离 A 的变加速曲线运动 D 若 A B 为同种电荷 B 球的动能一定会减小 解析 带电小球之间的相互作用力大小满足库仑定律 是斥力还是引力 取决于两电荷的电性 为此分 下列两种情况讨论 1 若两个小球的电荷为异种电荷 则 B 受到 A 的引力 方向指向 A AB 当 B 受到 A 的 0 v 库仑力恰好等于向心力 即时 解得当初速度满足时 B 球才能做匀速 r v m r qq k 2 0 2 21 mr qkq v 21 0 圆周运动 当初速度大于时 B 球将做库仑力 加速度 速率都变小的离心运动 当初速度小 mr qkq 21 4 于时 B 球将做库仑力 加速度逐渐增大的向心运动 mr qkq 21 2 若两个小球的电荷为同种电荷 B 因受 A 的库仑斥力而做远离 A 的变加速曲线运动 因为 A B 距离增大 故斥力变小 加速度变小 速率增加 正确答案为 B C 10 如图所示 完全相同的金属小球 A 和 B 带有等量电荷 系在一个轻质绝缘弹簧两端 放在光滑绝缘 水平面上 由于电荷间的相互作用 弹簧比原来缩短了 x0 现将不带电的与 A B 完全相同的金属球 C 先与 A 球接触一下 再与 B 球接触一下 然后拿走 重新平衡后弹簧的压缩量变为 D A B 0 x 4 1 0 x 8 1 C 大于D 小于 0 x 8 1 0 x 8 1 解析 本题综合了弹力的计算 库仑定律 物体的平衡等知识 思维含量 较高 综合性强 需根据题目情景适当做出假设再分析推理 因为原来弹簧处于压缩状态 A B 两球带 的肯定是等量异种电荷 将与 A B 完全相同的不带电的金属球 C 先与 A 接触后 A 的电荷量将分一半 给 C 当 C 再与 B 接触时 C B 的异种电荷先中和 然后 B C 平分 这样 B 带的电荷量将为原来的 此时如果仅根据库仑定律得出库仑力变为原来的 弹簧弹力也要减少为原来的才 4 1 2 BA r qq kF 8 1 8 1 能平衡 因而弹簧压缩量将变为原来的 将错选 B 实际上 当弹簧压缩量减小后 长度变大 综合 8 1 考虑这些因素 弹簧弹力应小于原来的才能平衡 因而正确选项为 D 8 1 12 如图所示 在光滑绝缘的水平面上 固定着质量相等的三个小球 a b c 三球在一条直线上 若释 放 a 球 a 球初始加速度为 向右为正 若释放 c 球 c 球初始加速度为 当释放 b 球 2 s m1 2 s m3 时 b 球的初始加速度应是多大 12 解析 设 由牛顿第二定律 2 0 s m1a 对 a 球有 0caba maFF 对 c 球有 0bcac ma3FF 由 得 0cbab0bcba ma2FF ma2FF 5 即 方向向左 2 b s m2a 10 如图 9 所示 一带电荷量为 q 质量为m的小物块处于一倾角为 37 的 光滑斜面上 当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中 小物块恰好静 止 重力加速度取g sin 37 0 6 cos 37 0 8 求 1 水平向右的电场的电场强度 2 若将电场强度减小为原来的 小物块的加速度是多大 1 2 图 9 3 电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能 10 1 2 0 3g 3 0 3mgL 3mg 4q 11 如图 10 甲所示 在真空中足够大的绝缘水平地面上 一个质量为m 0 2 kg 带电荷量为 q 2 0 10 6 C 的小物块处于静止状态 小物块与地面间的动摩擦因数 0 1 从t 0 时刻开始 空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场 取水平向右的方向为正方向 g取 10 m s2 求 图 10 1 23 秒内小物块的位移大小 2 23 秒内电场力对小物块所做的功 11 1 47 m 2 9 8 J 12 如图 9 所示 A B是系在绝缘细线两端 带有等量同种电荷的小球 其中 mA 0 1 kg 细线总长度为 20 cm 先用绝缘细线通过O点的光滑定滑轮 将 两球悬挂起来 OA段线长等于OB段线长 A球靠近光滑绝缘竖直墙面 B球 悬线OB偏离竖直方向 60 g取 10 m s2 求 1 B球的质量 图 9 2 墙所受A球的压力 1 0 2 kg 2 1 73 N 方向水平向左 12 如图 11 所示的真空中 场强为E