1. 真空中有两个点电荷,若每个电荷的电量均增大到原来的2倍,相隔的距离增大到原来的4倍,则它们间的相互作用力:
| A.增大到原来的4倍 | B.增大到原来的2倍 | C.减小到原来的1/4 | D.减小到原来的1/2 |
【解析】根据库仑定律可知可知,,所以电荷间的作用力变为原来的1/4,故只有选项C正确;
【考点】库仑定律
2. 真空中有两个完全相同的半径为r金属小球,其中一个球带有+Q的电荷,另一个带有-2Q的电荷,当它们相距为d(d>>r)时,其相互作用力为F,现使它们接触后,仍放回原处,则它们之间的作用力变为( )
| A.F | B.F/2 | C.F/4 | D.F/8 |
【解析】 原来库仑力大小为,它们接触后,仍放回原处,电荷量则先中和再平分均为Q/2 ,则库仑力试变为,则,D正确。
【考点】 本题考查库仑定律。
3. 如图所示,绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷,将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,由此可以推断( )
| A.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越大 |
| B.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越小 |
| C.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越大 |
| D.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越小 |
【解析】同种电荷间一定为斥力,故选项A、B错误;由库仑定律知距离越近斥力越大,两小球向两侧偏离的角度增大,故选项C正确。
【考点】电荷间作用力 库仑定律
4. 如图所示,光滑平面上固定金属小球A,用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有 ( )
| A. | B. |
| C. | D. |
【解析】电量减小一半,根据库仑定律 知若两个球之间的距离保持不变,库仑力减小为原来的;库仑力减小,弹簧的弹力减小,弹簧的伸长量减小,两球间的距离减小,所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的.此时弹簧的伸长量,选项C正确.
【考点】考查库仑定律的应用.
5. (10分). 在如图所示的坐标系中放置3个带电小球,原点处的小球所带电量为q1=5.0×10-9C;在x轴正方向距原点0.30m处的小球所带电量q2=6.0×10-9C;在y轴负方向上距原点0.10m处的小球所带电量q3=-×10-9C。(静电力常量k =9.0×109 N.m2/C2 )
求:原点处的小球受到的静电力的大小
【答案】5×10-6N
【解析】对的作用力为:
对的作用力为: h
两个的方向垂直,由勾股定理得合力为:
【考点】本题考查了库仑定律的应用
6. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
| A.F | B.12F | C.F | D.F |
【解析】根据库仑定律得,两小球接触后,电荷均分,各带电荷量:,两球间的库仑力为,所以只有选项D正确;
【考点】库仑定律
7. 在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为2×10-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力为______N。在两者连线的中点处,电场强度大小为_________V/m。(静电常量k=9.0×109Nm2/C2)
【答案】9×10-5 3.6×103
【解析】由公式代入数据计算可得F=9×10-5N,由得中点的电场强度为两点电荷场强的叠加,大小为E=2×9.0×109×2×10-8/0.12 V/m=3.6×103 V/m。
【考点】库仑定律、电场强度的叠加
8. 关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( )
A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,电荷受到的电场力大则场强大
B.在电场某点如果没有检验电荷,则电场力为零,电场强度也为零
C.电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零
D.一检验电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同
【答案】AC
【解析】一点电荷分别处于电场中的A、B两点,根据场强的定义式E=分析得知,电荷受到的电场力大,场强大,故A正确.在电场中某点没有检验电荷时,电场力为零,但电场强度不为零,电场强度与检验电荷无关,由电场本身决定,故B错误.电场中某点场强E为零,由电场力公式F=qE可知,检验电荷在该点受到的电场力一定为零,故C正确.一检验电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力大小相等,但方向不同,所以电场力不同,故D错误.故本题选AC。
【考点】考查对电场强度和电场力关系的理解
9. 如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
| A.两个物块的电势能逐渐减少 | B.物块受到的库仑力不做功 |
| C.两个物块的机械能守恒 | D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 |
【解析】由静止释放后,两个物块向相反方向运动,两物块之间的库仑力做正功,电势能减小.故A正确.两物块之间存在库仑斥力,对物块做正功.故B错误;开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动,动能增大;当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,动能减小,重力势能不变,则机械能先增大,后减小,不守恒.故CD错误.
故选A
【考点】考查分析物块受力情况和运动情况的能力,
点评:由静止释放后,两个物块向相反方向运动,两物块之间的库仑力做正功,电势能减小.开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动,当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,动能先增大,后减小.
10. 真空中两个点电荷相距r时,库仑力为F,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r,则二者之间的库仑力将变为
| A.F/4 | B.F/2 | C.F | D.2F |
【解析】由点电荷库仑力的公式可以得到,电量不变,当距离增大一倍后,库仑力将变为原来的。
故选A
【考点】库仑定律
点评:熟练应用库仑定律表达式,r为两点电荷间距离,此式为定义式。
11. 真空中两个点电荷相距时,静电力为,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为时,则静电力将变为
| A. | B. | C. | D. |
【解析】:根据公式可得,当它们之间的距离增大到2R时,,所以A正确,
【考点】本题考查了对库伦定律的应用
点评:关键是区分公式中那些量变化了,哪些量没有变化
12. 在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为4×10-8C,相距40cm,则它们之间的相互作用力大小为______ __;在两者连线的中点处,电场强度大小为______ _______。(静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2)
【答案】9.0×10-5N 9.0×103N/C
【解析】由库仑力公式9.0×10-5N,连线中点的场强为各电荷在该点场强之和,由此可知9.0×103N/C
【考点】考查库仑力公式和场强公式
点评:本题难度较小,熟记库仑力公式以及点电荷场强公式,知道场强的叠加按矢量运算即可求解本题
13. 真空中有A、B两个点电荷,相距10cm,B的带电荷量是A的5倍。如果A电荷受的静电力是10-4N,那么B电荷受到的静电力大小为 ( )
A.510-4N B.10-4N C. 10-4N D. 10-4N
【答案】C
【解析】两电荷之间的静电力是作用力和反作用力,由牛顿第三定律知两静电力大小相等,得到B电荷受到的静电力大小为10-4N,ABD错,C对。
【考点】作用力和反作用力,牛顿第三定律
点评:学生要会判断哪些力是作用力和反作用力,清楚牛顿第三定律的内容。
14. 如图所示,在探究电荷间的相互作用的实验中,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A,其质量为,缓慢移动另一带同种电荷的小球B,使A始终静止于悬线偏离竖直方向θ处,当B放置于某个地方时,AB间的距离最远,则此时的最远距离为多少?(A、B球可看成点电荷)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由库仑力公式可知,要想使得A静止不动,当距离最远时库仑力最小,由此可知当库仑力方向垂直绳子斜向上平衡重力垂直半径方向分力时最小,所以,C对;
【考点】考查库仑力公式的应用
点评:难度中等,该题为受力平衡问题的延伸,明确当距离最远时库仑力最小,进而判断何时库仑力最小即可
15. 以下对“静电场”一章中几个公式的理解,错误的是:( )
| A.公式C=Q/U指出,电容器的电容随电容器所带电荷量Q的增加而增加 |
| B.由E=U/d可知,同一个电容器两板电势差U越大时板内电场强度E越大 |
| C.在公式F=kq1q2/r2中,kq2/r2是q1所在位置的电场强度的大小 |
| D.公式WAB=qUAB中,电荷q沿不同路径从A点移动到B点,静电力做功不同 |
【解析】公式C=Q/U是电容的定义式,电容由电容器本身决定,与Q、U无关,A对;同一个电容器即两板间的距离是定值,所以电势差U越大时板内电场强度E越大,B错;由点电荷的场强公式,kq2/r2可看成是q2在q1所在位置产生的电场强度的大小,C错;静电力做功与路径无关,所以电荷q沿不同路径从A点移动到B点,静电力做功相同,D对。
【考点】本题考查电学的基本公式
点评:本题学生明确定义式只能用来计算物理量的大小,不能决定物理量的大小;知道电场力做功的特点与重力做功的特点类似。
16. 两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7 ,相距为r 。两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是( )
| A.16:7 | B.9:7 | C.4:7 | D.3:7 |
【解析】在接触前,根据库伦定律,由于是带有异种电荷,所以接触时两者先中和,然后在平均分配电荷量,根据库仑定律,所以答案为B。
【考点】库伦定律、电荷中和以及分配
点评:此类题型考察库仑定律同时,也考察同学是否细心注意到异种电荷先中和后平分的细节问题。
17. 点电荷q与点电荷Q相距r,q受到Q的库仑力大小为F,则( )
| A.r增大时,F增大 | B.r增大时,F减小 |
| C.r减小时,F减小 | D.r减小时,F增大 |
【解析】由库仑定律知, r增大时,F减小,B对,A错;r减小时,F增大,C错,D对。
【考点】本题考查库仑定律
点评:本题学生明确库仑力与两点电荷之间距离的关系,能熟练运用库仑定律的公式进行解题。
18. 下列关于电场的叙述中正确的是( )
| A.点电荷产生的电场中,与点电荷距离相等的各点场强都相同 |
| B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大 |
| C.取走电场中某点的试探电荷后,该点的场强为零 |
| D.电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同 |
【解析】根据公式可得,与点电荷距离相等的各点场强大小都相同,但是方向不同,所以A错误,正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度强,除与各自电荷量外,还与电荷的距离有关.故B错误;某点处的场强与试探电荷无关,只与场源电荷有关,故C错误;电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向,也可以是负电荷在该点受力的反方向,所以正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反,故D正确;
故选D.
【考点】本题考查对点电荷电场的理解
点评:电场强度是通过比值定义的,比值与其电场力及电量均没有关系.例如:质量与体积的比值定义为密度.当质量变大时,体积变大,而比值却不变.电场线虽不实际存在,但却能形象描绘电场的强度与方向.
19. 假设两个带异种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上,由静止释放,在两小球碰撞之前,两球的( )
| A.加速度逐渐变小 库仑力逐渐变大 |
| B.速度逐渐变大 库仑力逐渐变小 |
| C.速度逐渐变小 库仑力逐渐变小 |
| D.加速度逐渐变大,库仑力逐渐变大 |
【解析】当两个带异种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上,由静止释放时,两小球会在库仑力作用下相向做加速运动,根据库仑定律可知,电量不变,距离减小,库仑力变大,加速度变大,速度也增加, D选项正确。
故选D
【考点】库仑定律的应用
点评:容易题,库仑定律对低速运动的带电体也适用。
20. 甲、乙两图分别表示两个等量正电荷和两个等量异号电荷的电场,O为两电荷连线的中点,P、Q是连线上关于O对称的两点,M、N为连线中垂线上关于O对称的两点,规定无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是( )
| A.甲图中M、N两点电场强度相同,电势相等,乙图中M、N两点电场强度相同,电势相等 |
| B.甲图中M、N两点电场强度不同,电势相等,乙图中M、N两点电场强度相同,电势不相等 |
| C.甲图中P、Q两点电场强度相同,电势相等,乙图中P、Q两点电场强度相同,电势不相等 |
| D.甲图中P、Q两点电场强度不同,电势相等,乙图中P、Q两点电场强度相同,电势不相等 |
【解析】由图可知甲图中M、N两点电场强度大小相等,方向相反,电势相等,A错;乙图中M、N两点电场强度相同,电势相等且都等于零,B错;甲图中P、Q两点电场强度大小相等,方向相反,电势相等,C错;乙图中P、Q两点电场强度相同,电势,D对。
【考点】本题考查两个等量正电荷和两个等量异号电荷的场强分布特点和电势的变化关系
点评:本题学生明确在沿两电荷连线上场强都是O点的最小,从P到Q都是先减小后增大,不过同号电荷的O点场强为零,异号电荷的O点场强大于零;两个等量异号电荷的中垂线为等势面且电势等于零。
21. 如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L,场强大小分别为E和2E.则( )
A.该点电荷一定在A点的右侧
B.该点电荷一定在A点的左侧
C.A点场强方向一定沿直线向左
D.A点的电势一定低于B点的电势
【答案】A
【解析】本题考查了点电荷电场的分布规律,根据公式分析
无论该点电荷是正点电荷还是负点电荷,根据公式可知距离点电荷越近,则产生的电场强度越大,又知道,所以点电荷离A点较远,所以一定在A点的右侧位置,A正确,B错误
当该场源电荷为正电荷时,A点的场强方向向左,;当为负电荷时,A点的场强方向向左,故CD错误
思路拓展:正点电荷产生的电场中,距离电荷越近电场强度越大,电势越大,电场方向向外辐射,
负电荷产生的电场中,距离电荷越近电场强度越大,电势越小,电场方向是沿电场线向负电荷聚拢
22. 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q1<|q2| |
| C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2 |
| D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2| |
【解析】本题考查了三电荷间的平衡问题,要使P点场强为零,则两电荷在该点的场强应大小相等方向相反;则分析各项可得出正确答案.
A、两电荷若都是正电荷,则两点电荷在p点产生的场强方向均向左,故无法为零,A错误;
B、q1是正电荷,则q1在p点的场强方向向左,q2是负电荷,q2在p点的场强方向向右,因,由可知,要使两电荷在p点场强相等,应保证,故B正确;
C、q1是负电荷,则q1在p点的场强方向向右,q2是正电荷,q2在p点的场强方向向左,由B的分析可知,电荷量应保证|q1|<q2,故C错误;
D、若两电荷均为负电荷,则两电荷在p点的场强方向均向右,故无法为零,故D错误;
思路拓展:在电场的叠加中要注意应先分别得出各电荷在该点形成的场强,再根据矢量的合成方法得出合场强的大小及方向.
23. 两点电荷距离为r时,相互作用力为F,当距离变为r/2时,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的 倍。
【答案】 1/2
【解析】由库仑定律可知电场力与电荷量的乘积成正比,与距离的平方成反比,所以但距离变为r/2时,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的1/2
24. 两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离.若同时释放两球,它们的加速度之比将( )
| A.增大 | B.先增大后减小 |
| C.保持不变 | D.减小 |
【解析】两小球间的库仑力互为相互作用力,在任意时刻都是大小相等方向相反,由F=ma可知它们的加速度之比总是为质量的反比,C对;
25. 真空中两个同性的点电荷q1、q2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q2且q只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中受到的库仑力( )
| A.不断减小 | B.不断增加 |
| C.始终保持不变 | D.先增大后减小 |
【解析】因为两小球带同种电荷,所以他们之间的相互排斥,所以两个小球由静止释放后,在库仑力的作用下,沿相反的方向运动,并且受到的库仑力与其运动方向相同,所以两个小球的速度越来越大,即动能越来越大,两小球的间距越来越大,根据公式,它们之间的库仑力在不断减小,A对;
26. 真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F、如保持它们间的距离不变,将其中一个的电量增大为原来的3倍,则它们间的作用力大小变为( )
| A.F/3 | B.F/9 | C.3F | D.9F |
【解析】根据库仑公式,将其中一个的电量增大为原来的3倍,则C正确。
27. 如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
| A.速度变大,加速度变小 |
| B.速度变小,加速度变小 |
| C.速度变大,加速度变大 |
| D.速度变小,加速度变大 |
【解析】带同种电荷的小球,相互排斥,因而速度增大,但随着距离的增大,受到的库仑力逐渐减小,故加速度变小,A错误。
28. 两点电荷间距离为r时,相互作用力为F,当距离变为r/2时,它们之间相互作用力为_______F,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的______倍.
【答案】4 ,1/2
【解析】根据库仑定律可知当距离变为r/2时,它们之间相互作用力为4F,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的倍。
29. 在真空中,有两个点电荷,它们之间的静电力为F.如果将一个电荷的电量增大为原来的3倍,将它们之间的距离减小为原来的1/3,它们之间的静电力大小等于( )
| A.F | B.9F | C.27F | D.F/9 |
【解析】据题知,,C对。
30. 真空中两个电性相同的点电荷 q1 、 q2 它们相距较近,在外力作用下保持静止状态.今释放q2 ,且q2 只在q1 的库仑力作用下运动,则q2 在运动过程中受到的库仑力 ( )
| A.不断减小 | B.不断增大 |
| C.始终保持不变 | D.先增大后减小 |
【解析】略
31. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( )
| A.5 F/9 | B.4F/5 | C.5F/4 | D.9F/5 |
【解析】原来库仑力,两个球所带电荷可能是同种,可能是异种,则接触后两球电荷量可能变为3Q,可能变为2Q。则库仑力变为或。答案选BD。
32. 两个半径相等体积不能忽略的金属球(半径为r)相距L(L略大于3r),它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小( )
| A.F1>F2 | B.F1<F2 | C.F1=F2 | D.无法确定 |
【解析】由库仑定理可得距离越小库仑力越大,带同种电荷时,由于之间的排斥力距离增大,库仑力减小,而带异种电荷正好相反,所以选B。
33. 在真空中有两个点电荷,带电量分别为q1、q2,相距为l,它们之间的作用力为F。则
| A.若它们所带的电量不变,距离变为2l,则它们之间的作用力变为2F |
| B.若它们所带的电量不变,距离变为l/2,则它们之间的作用力变为F/4 |
| C.若它们之间的距离不变,电量都变为原来的2倍,则它们之间的作用力变为4F |
| D.若它们之间的距离不变,电量都变为原来的1/2倍,则它们之间的作用力变为4F |
【解析】根据库仑力的计算公式:,当电量不变,距离变为2l,它们之间的作用力变为F/4,A错;距离变为l/2,它们之间的作用力变为4F,B错;若它们之间的距离不变,电量都变为原来的2倍,它们之间的作用力变为4F,C对;电量都变为原来的1/2倍,它们之间的作用力变为F/4,故选C。
34. 如图所示,质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么
| A.两球一定带异种电荷 |
| B.q1一定大于q2 |
| C.m1一定小于m2 |
| D.m1所受库仑力一定大于m2所受的库仑力 |
【解析】A、两球相互吸引必定是异种电荷.故A正确.
B、两球间的库仑力大小相等,无法判断电量的大小.故B错误.
C、设两球间库仑力大小为F,
对m1研究,得到F=m1gtanα,
同理,对m2研究,得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ
因α>β,得到m1<m2 故C正确.
D、根据牛顿第三定律,m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力.故D错误
故选AC.
35. 竖直绝缘墙壁上Q点固定一质点A,在Q的正上方P点用丝线悬挂另一质点B.A、B两质点因带电而互相排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示。由于漏电,使A、B两质点带电量逐渐减少,在电荷漏完之前,悬线对质点B的拉力大小将(假设两小球始终可以看成质点)( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.大小不变 D.先变大后变小
【答案】C
【解析】以小球为研究对象,在逐渐放电的过程中,处于动态平衡状态.小球受到重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出力图,根据△FBF1∽△PQB,得到线的拉力F2与线长的关系分析求解.以小球为研究对象,球受到重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出力图,如图.作出F1、F2的合力F,则由平衡条件得 F=G.
根据△FBF1∽△PQB得
又FF1=F2,得 F2=
在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,PB、PQ、G均不变,则线的拉力F2不变.
故选C
点评:本题是力学中动态变化分析问题,采用的是三角形相似法,也可以应用函数法求解.
36. 如图所示,A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出。A球能保持静止的是( )
【答案】AD
【解析】以小球为研究对象,受力分析,受重力,拉力,库仑力。合力可能为0的是AD。
37. 下列做法中,能使两个点电荷间的库仑力的大小变为原来的一半的是( )
【答案】C
【解析】分析:根据库仑定律解答即可
A、不改变电荷间的距离,使每个电荷的电量都变为原来的一半,F变为原来的,不符合题意
B、不改变电荷的带电量,使电荷间的距离变为原来的两倍,F变为原来的,不符合题意
C、使一个点电荷的带电量加倍,同时使两电荷间的距离加倍,F变为原来的,符合题意
D、使两个电荷的带电量和两电荷间的距离都增大到原来的两倍,F不变,不符合题意
故选C
38. 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知
| A.n="3" | B.n="4" | C.n="5" | D.n=6 |
【解析】 球3未与球1、2接触前:
球3与球2接触后,球2电量;球1电量;
球1、2之间的作用力仍为F,即:
∴,则n=6。
39. 两个点电荷相距为r时,相互作用力为F,则
| A.电荷量不变距离加倍时,作用力变为F/4 |
| B.其中一个电荷量和两电荷间的距离都减半时,作用力不变 |
| C.每个电荷电荷量和两个电荷之间的距离都减半时,作用力为4F |
| D.每个电荷和两个电荷之间距离增加为原来的相同倍数时,作用力不变 |
【解析】真空中有两个点电荷间的作用力遵守库仑定律,根据库仑定律,运用比例法求解.
解:由题F=
A、当电量不变,距离变为2L时,库仑力变为F.故A正确.
B、若其中一个电荷量和两电荷间的距离都减半,库仑力变为2F.故B错误.
C、FC==F,故C错误.
D、FD==F,故D正确.
故选AD.
40. 有两个点电荷,带电荷量分别为Q和q,相距为d,相互作用力为F,为了使它们之间的作用力加倍,下列做法可行的是( )
仅使Q加倍 B 仅使q减小为原来的一半
C 使Q和q都加倍 D仅使d减为原来的一半
【答案】A
【解析】据库仑定律,使Q加倍,作用力加倍,A对。使q减小为原来的一半,作用力减小为原来的一半,B错。使Q和q都加倍,作用力变为原来的4倍,C错。使d减为原来的一半,作用力变为原来的4倍,D错。
41. 两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为
| A.3000F | B.1200F | C.900F | D.无法确定 |
【解析】 略
42. 绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为 -q(q>O)的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零,a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,.以下判断正确是( )
| A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力不可能大于滑动摩擦力 |
| B.滑块在运动过程的中间时刻,速度的大小小于 |
| C.此过程中产生的内能 |
| D.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为Uab= |
【解析】略
43. 在真空中一条直线上固定有三个点电荷qA = 8×10-9C, qB = 5×10-9C,qC=4×10-9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求qB受到的库仑力的大小和方向.
【答案】;指向A
【解析】本题考查库仑定律。由库仑定律可知,B受到AC的库伦力均为斥力,根据,得,方向指向C,,方向指向A,合力为,指向A
44. 两个相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F′,则F与F′之比为
A.8∶3 B.8∶1 C.1∶8 D.4∶1
【答案】B
【解析】略
45. 如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L, 场强大小分别为E和2E.则
A.该点电荷一定在A点的右侧
B.A点场强方向一定沿直线向左
C.A点的电势一定低于B点的电势
D.以上说法均不正确
【答案】A
【解析】略
46. 两个绝缘架上的相同金属球,相距为r,球半径比r小得多,它们的带电量之比为1:3,相互作用力为3F.现在将两球接触一下,然后放回原处,它们的相互作用力可能为:
A.F B.2F C.3F D.4F
【答案】AD
【解析】略
47. 对于库仑定律,下面说法中正确的是
| A.凡计算两个带电体间的相互作用力,就可以使用公式F=KQ1Q2/r2 |
| B.两个点电荷之间的距离趋于零时,它们之间的库仑力将趋于无穷大 |
| C.真空中相互作用的两个点电荷,不论它们电量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相等 |
| D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 |
【解析】略
48. 如图,把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上,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.带正电,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 |
【解析】略
49. 两个半径相同的金属小球,它们带电量之比为5:1,它们在一定距离时,作用力为F1,如果把它们互相接触后再放在各自原的位置上,此时作用力变为F2,则F1和F2之比可能为 ( )
| A.5:2 | B.5:4 | C.5:7 | D.5:9 |
【解析】略
50. 两个点电荷甲和乙同处于真空中.把每个电荷的电荷量都增大为原的4倍,那么它们之间的距离必须变为原的______倍,才能使其间的相互作用力不变.
【答案】4
【解析】略
51. (2010•虹口区二模)真空中两个同性的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止.释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中受到的库仑力( )
| A.不断减小 | B.不断增加 | C.始终保持不变 | D.先增大后减小 |
【解析】本题比较简单,由题可知小球受斥力,距离越来越远,因此直接利用库仑定律公式即可求解.
解:带电相同的小球受斥力作用,因此距离越来越远,由于电量保持不变,根据可知距离增大,电场力将逐渐减小,故BCD错误,A正确.
故选A.
点评:对于库仑定律公式,要明确其使用条件和各个物理量的含义.
52. 如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A、B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为,求:
(1)A受到的摩擦力为多大?
(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B间距增大了多少?
【答案】(1)A受到的摩擦力为k;
(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B间距增大了2Q﹣r
【解析】(1)A静止时,它受到的静摩擦力Ff与库仑力大小相等,故:Ff=k
(2)设A、B加速度为零时二者之间距离为R,由平衡条件得:
μmg=k,解得:R=2Q,所以A、B间距增大了R﹣r=2Q﹣r
【考点】本题考查了库仑定律
53. 真空中有两个电量之比为1:7的静止的点电荷,它们之间的库仑引力为 F,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力为
| A.3F/7 | B.4 F /7 | C.9 F /7 | D.16 F /7 |
【解析】由库仑定律可得,接触前库仑引力为,由于它们之间是库仑引力,所以两相同金属小球带异种电荷,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量均变为,所以库仑力是,故C正确。
【考点】考查了库仑定律
54. 如图所示,a、b为两个固定的带正电q的点电荷,相距为L,通过其连线中点O作此线段的垂直平分面,在此平面上有一个以O为圆心,半径为L的圆周,其上有一个质量为m,带电荷量为-q的点电荷c做匀速圆周运动,则c的速率为_________________(不计电荷的重力)
【答案】
【解析】c做匀速圆周运动所需要的向心力由两个点电荷+q库仑力的合力提供,对c进行受力分析如图所示,
由于c到O点距离,所以△abc是等边三角形.a、b对c的库仑力大小 ,合力为:F合=2Fcos30°=.由牛顿第二定律得:;即,
解得:v=
【考点】库仑定律及牛顿第二定律的应用.
55. A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为( )
A. F/2 B. F C.-F/2 D.-F
【答案】A
【解析】由题意得,而在C处放一电荷量为-2q的点电荷时,其所受电场力为,方向与原来A处电荷量为+q的点电荷受力方向相同,故选A。
【考点】库仑定律
56. 有两个点电荷,所带电荷量的绝对值均为Q,从其中一个电荷上取下△Q的电荷量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比( )
| A.一定变大 |
| B.一定变小 |
| C.保持不变 |
| D.由于两电荷电性不确定,无法判断 |
【解析】根据库仑定律得原来的库仑力为F=,从其中一个电荷上取下△Q的电荷量,并加在另一个电荷上后,再由库仑定律得:
即可比较大小.
解:根据库仑定律得:原来的作用力,
从其中一个电荷上取下△Q的电荷量,并加在另一个电荷上后,再由库仑定律得:
所以F2<F1
故选B.
【点评】本题主要考查了库仑定律的直接应用,难度不大,属于基础题.
57. 如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,滑动变阻器可在范围内调节,平行板电容器板长,板间距,一带正电的粒子(不计重力),,以速度从两板正中间射入.当电键断开时,粒子击中距电容器极板右边缘的荧光屏正中心O,则当电键闭合后,求:
(1)R1在什么范围内调节可使该粒子打到荧光屏上?
(2)粒子打到荧光屏上距O点最大距离是多少?(荧光屏足够大)
【答案】(1)4Ω<R1≤19Ω;(2)10cm;
【解析】(1)若粒子刚好从下极板边缘飞出,此时的最小值是.
则竖直方向有,
水平方向有:
根据欧姆定律得,
代入数据得
所以的取值范围是
(2)粒子最大距离是(如图所示),由类平抛运动规律可知
得
点睛:本题是电场中粒子的偏转与电路知识的综合,确定电容器的电压是关键步骤之一,对于偏转问题,常常运用运动的分解法研究。
58. 某电解池,如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是()
| A.0 | B.0.8 A | C.1.6 A | D.3.2 A |
【解析】由题计算出1s内通过截面正离子与负离子电量绝对值之和,根据电流的定义式求解电流.一价离子所带电量大小为e=1.6×10﹣19C.
解:由题,1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e,负离子的电量绝对值为q2=n2e,则电流为I==,
将n1=5×1018个,n2=1×1019个,e=1.6×10﹣19C
代入解得,I=3.2A
故选:D.
【点评】本题是电流定义式的应用,关键确定通过导体截面的电量,当电流由正负离子向相反方向定向移动形成时,电量等于正离子与负离子电量绝对值之和.
59. 真空中有两个点电荷Q1、Q2,相距18cm,已知Q1是正电荷,其电量为1.8×10-12C,他们之间的引力大小为F=1.0×10-12N,求Q2的电量及带电性质。
【答案】2×10-12C;带负电
【解析】两点荷相互吸引,Q1带正电,则Q2带负电;
根据:可得:
60. 以下对“静电场”一章中几个公式的理解,错误的是:( )
| A.公式C=Q/U指出,电容器的电容随电容器所带电荷量Q的增加而增加 |
| B.由E=U/d可知,同一个电容器两板电势差U越大时板内电场强度E越大 |
| C.在公式F=kq1q2/r2中,kq2/r2是q1所在位置的电场强度的大小 |
| D.公式WAB=qUAB中电荷q沿不同路径从A点移动到B点,静电力做功不同 |
【解析】电容器的电容是电容器本身的特性,与电容器所带的电量和两端的电压无关,故选项A错误;由E=U/d可知,同一个电容器由于;两板间距一定,故当两板电势差U越大时板内电场强度E越大,选项B正确;在公式F=kq1q2/r2中,kq2/r2是点电荷q2在q1所在位置的电场强度的大小,选项C正确;公式WAB=qUAB中,电荷q沿不同路径从A点移动到B点,静电力做功是相同的,与路径无关;选项D错误;故选AD.
【考点】电容器的电容;电场强度;点电荷场强;电场力的功。
【名师】此题考查了4个知识点;要知道电容器的电容只与两板间距、相对面积以及两板间的电解质有关,与两板间电压和带电量无关;要熟练掌握电场强度的3个求解公式,并理解其物理意义;电场力做功和重力做功的特点相似,都是与路径无关,只与初末两态有关.下载本文