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1、习题课习题课:库仑定律和电场强度库仑定律和电场强度合格考达标练1 1.如下图,负电荷q在电场中由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的()答案 C解析负电荷q在电场中由P向Q做加速运动,故电场线方向由Q到P;由于加速度越来越大,那么静电力越来越大,电场强度逐渐增强,电场线越来越密,应选项 C 正确。2 2.(2021 湖南东安一中月考)一带负电的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,质点的速率是递减的。关于b处电场强度E的方向,如下图的各图中可能正确的选项是(虚线是曲线在b处的切线)()答案 D解析由轨迹总是夹在加速度和速度之间和负电荷受电场力与电场强
2、度E方向相反知,D 正确。3 3.如下图的电场中,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,那么A.粒子一定带负电B.粒子一定是从a点运动到b点C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度答案 C解析做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电的粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A 错误;粒子不一定是从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;由电场线的分布可知,电场线在c点的受力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C 正确;假设粒子从c运动到a,静电力与速度成锐角
3、,所以粒子做加速运动,反之粒子做减速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D 错误。应选 C。()4 4.两个通电小球带电后相互排斥,如下图。两悬线跟竖直方向各有一个夹角、,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。假设,那么以下说法正确的选项是()A.两球一定带异种电荷B.m一定小于MC.q一定大于QD.m受到的静电力一定大于M所受的静电力答案 B解析两球之间是斥力,带同种电荷,A 错误;两球之间的静电力大小相等,q与Q的大小关系不一定,C、D 错误;=mgtan=Mgtan,所以mM,B 正确。5 5.如下图,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置
4、,假设固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,=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。答案解析如下图,小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力FT、A 对它的静电力F。由力的平衡条件,可知F=mgtan,根据库仑定律得F=k,解得r=。等级考提升练6 6.(多项选择)如下图,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,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
5、粒子带负电荷,运动方向为由b至a答案 BD()7 7.在光滑的绝缘水平面上,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)的作用下一起做匀加速直线运动,静电力常量为k,那么甲、乙两球之间的距离r为()A.B.q C.2q D.2q答案 B解析以甲、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。8 8.如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm,小球c所受静电力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝
6、对值为k,那么()A.a、b的电荷同号,k=B.a、b的电荷异号,k=C.a、b的电荷同号,k=D.a、b的电荷异号,k=答案 D解析由题意知,小球c处在直角三角形的直角顶点上,如果a、b为同种电荷,对小球c的静电力,要么是吸引力,要么是排斥力,合力不可能平行于a和b连线,故a、b的电荷应异号;由三角关系tan=,解得k=,故 D 正确。9 9.(2021 山东潍坊一中高二月考)如下图,电场中一正离子只受静电力作用从A点运动到B点。离子在A点的速度大小为v0,速度方向与电场方向相同。能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度时间(v-t)图像的是图中的()答案 C解析电场中正离子只受静电力作用
7、从A点运动到B点的过程中,静电力对离子做正功,速度增大,静电力产生的加速度a=,电场强度减小,加速度减小,速度时间图像中斜率表示加速度的大小,故 C正确。1010.(2021 山西应县一中月考)如下图,将点电荷A、B放在绝缘的光滑水平面上,A带正电,B带负电,带电荷量都是q,它们之间的距离为d。为使两电荷在静电力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场。求:两电荷都处于静止状态时,A、B连线中点处的电场强度大小和方向。(静电力常量为k)答案 7 方向由A指向B解析设两点电荷在A、B连线中点处产生的电场强度为E1,所加的匀强电场的电场强度为E0,A、B连线中点处的合电场强度为E。根据点电荷的电场强度公式可得A点电荷在A、B连线中点处产生的电场强度为EA=k=4k,方向由A指向B。B点电荷在A、B连线中点处产生的电场强度为EB=k=4k,方向由A指向B。根据电场强度叠加原理得E1=EA+EB=8k,方向由A指向B。根据电荷受力平衡和库仑定律有E0q=k,解得E0=k,方向由B指向A。根据电场强度叠加原理得E=E1-E0=7,方向由A指向B。