20192020学年高中物理第一章静电场习题课库仑定律和电场强度练习含解析新人教选修31

20192020学年高中物理第一章静电场习题课库仑定律和电场强度练习含分析新人教版选修3120192020学年高中物理第一章静电场习题课库仑定律和电场强度练习含分析新人教版选修3120192020学年高中物理第一章静电场习题课库仑定律和电场强度练习含分析新人教版选修31库仑定律和电场强度课后篇坚固提高基础坚固1.以以下图,负电荷q在电场中由P向Q做加快运动,并且加快度愈来愈大,由此能够判断,它所在的电场是图中的()分析负电荷q在电场中由P向Q做加快运动,故电场线方向由Q到P;因为加快度愈来愈大,则电场力愈来愈大,电场强度渐渐加强,电场线愈来愈密,应选项C正确。答案C2.以以下图的电场中,虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则()A.粒子必然带负电B.粒子必然是从a点运动到b点C.粒子在c点的加快度必然大于在b点的加快度D.粒子在电场中c点的速度必然大于在a点的速度分析做曲线运动的物体,协力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电的粒子遇到的电场力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A错误;粒子不用然是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的散布可知,电场线在c点的受力较大,加快度必然大于在b点的加快度,C正确;粒子从c到a的过程,电场力与速度成锐角,所以粒子做加快运动,在c点的速度必然小于在a点的速度,D错误;应选C。答案C3.(多项选择)以以下图,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场所区后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,对于粒子的运动状况,以下说法可能的是()A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a答案BD4.(多项选择)两个通电小球带电后互相排挤,以以下图。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示。若已知α>β,则必然相关系()A.两球必然带同种电荷B.m必然小于MC.q必然大于QD.m遇到的电场力必然大于M所受的电场力答案AB5.真空中三个点电荷位于一条直线上,都只在电场力作用下处于静止,此中两个电荷静止在E、F两点,所带电荷量以以下图,对于第三个电荷的电性和静止的地点,以下说法正确的选项是()A.为负电荷,可能静止在B处B.为负电荷,可能静止在C处C.为正电荷,可能静止在A处D.为正电荷,可能静止在B处分析三个电荷要均衡,必然三个电荷处在一条直线上,外侧两个电荷互相排挤,中间电荷吸引外侧两个电荷,所之外侧两个电荷距离大,要均衡中间电荷的拉力,必然外侧电荷电荷量大,中间电荷电荷量小,所以第三个电荷必然带负电,在F的右边。应选B。答案B6.以以下图,把一带正电的小球a放在圆滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应()A.带负电,放在A点B.带正电,放在B点C.带负电,放在C点D.带正电,放在C点分析小球a遇到重力、支持力和库仑力的作用途于均衡状态时,才能静止在斜面上。可知只有小球b带负电、放在C点才可使a受协力为零,应选C。答案C7.以以下图,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示地点,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离。分析以以下图,小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力FT、A对它的库仑力F。由力的均衡条件,可知F=mgtanθ,依据库仑定律得F=k,解得r=。答案能力提高1.(多项选择)以以下图,在足够大的圆滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N点,到N点时速度大小为v,且v<v0,则()A.b电荷在M点受力必然向左上方B.b电荷在M点受力必然向右下方C.a电荷必然在虚线MP上方D.a电荷必然在虚线MP下方分析b电荷运动轨迹向上曲折,依据曲线运动特色可知,b电荷在M点受力必然向左上方,所以a电荷必然在虚线MP下方,选项A、D正确。答案AD2.以以下图,三个点电荷q1、q2、q3固定在向来线上,q2与q3间距离为2r,q1与q2间距离为r,每个电荷所受静电力的协力均为零,由此能够判断,三个电荷的电荷量之比为()A.(-9)∶4∶(-36)B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶(-6)D.3∶2∶6分析分别取三个点电荷为研究对象,因为三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持均衡,所以这三个点电荷不能够能是同种电荷,这样可除去B、D选项。若选q2为研究对象,由库仑定律知k=k知:q3=4q1。选项A知足此关系,正确选项为A。答案A3.(多项选择)A、B两带电小球,质量分别为mA、mB,用绝缘不能够伸长的细线如图悬挂,静止时A、B两球处于同样高度。若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB,则以下判断正确的选项是()A.FA<FBB.细线AC对A的拉力FTA=C.细线OC的拉力FTC=(mA+mB)gD.同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向的加快度同样分析对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图,依据均衡条件,则有两球间的库仑力是作使劲与反作使劲,大小必然相等,与两个球带电荷量能否相等没关,故A错误;由共点力的均衡条件有:mAg=FTAcos30°,所以:FTA=mAg,故B错误;由整体法可知,细线的拉力等于两球的重力,故C正确;同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向重力不变,所以加快度同样,故D正确。答案CD4.在圆滑的绝缘水平面上,质量均为m、带电荷量分别为+q和-q的甲、乙两个小球在水平力F(作用在甲上)的作用下一同做匀加快直线运动,静电力常量为k,则甲、乙两球之间的距离r为()A.B.qC.2qD.2q分析以甲、乙整体为研究对象,由牛顿第二定律得F=2ma。以乙为研究对象,由牛顿第二定律得=ma,联立得r=q,故B正确,A、C、D错误。答案B5.(多项选择)以以下图,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B小球带负电,电荷量为q,A、C两小球不带电(不考虑小球间的静电感觉),不能够伸长的绝缘细线将三个小球连结起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E,重力加快度为g。以下说法正确的选项是()A.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg+qEB.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg-qEC.剪断O点与A小球间细线的瞬时,A、B两小球间细线的拉力为qED.剪断O点与A小球间细线的瞬时,A、B两小球间细线的拉力为qE分析静止时,对B、C整体进行受力分析,有T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq,故A正确,B错误;B球带负电,剪断OA间的细线瞬时,C球对A、B整体的拉力为0,对A、B整体进行受力分析,由牛顿第二定律有3mg+qE=3ma,此时A、B整体的加快度为a=g+,以A球为研究对象,有T'+mg=ma,可得A、B球间细线的拉力为T'=qE,故C正确,D错误。答案AC6.以以下图,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰巧能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数。分析物体受力状况以以下图,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则沿斜面方向上:Ff+mgsinθ=qEcosθ①垂直斜面方向上:mgcosθ+qEsinθ=FN②此中Ff=μFN③由①②③解得:μ=。答案7.以以下图,匀强电场方向沿与水平方向成θ=30°斜向右上方,电场强度为E,质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致。(重力加快度为g)(1)若小球带的电荷量为q=,为使小球能做匀速直线运动,求应付小球施加的恒力F1的大小和方向;(2)若小球带的电荷量为q=,为使小球能做直线运动,求应付小球施加的最小恒力F2的大小和方向。分析甲(1)如图甲所示,欲使小球做匀速直线运动,应使其所受的协力为零,有F1cosα=qEcos30°F1sinα=mg+qEsin30°联立解得α=60°,F1=mg即恒力F1与水平方向的夹角