电场的力的性质学生Word文档格式.docx

电场的力的性质学生Word文档格式.docx

《电场的力的性质学生Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电场的力的性质学生Word文档格式.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

【例2】已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。

静止时A、B相距为d。

为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法

A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍

B．将小球B的质量增加到原来的8倍

C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半

D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍

【例3】已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与-Q。

现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触。

接触后两小球又各自反向运动。

当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2。

有下列说法：

①E1=E2>

E0，p1=p2>

p0

②E1=E2=E0，p1=p2=p0

③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点

④两球必将同时返回各自的出发点。

其中正确的是

A．②④B．②③C．①④D．③④

【例5】图中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。

【例6】如图，在x轴上的x=-1和x=1两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的点电荷。

求：

x轴上合场强为零的点的坐标。

并求在x=-3点处的合场强方向。

解：

由库仑定律可得合场强为零的点的坐标为x=-5。

x=-5、x=-1、x=1这三个点把x轴分成四段，可以证明：

同一直线上的两个点电荷所在的点和它们形成的合场强为零的点把该直线分成4段，相邻两段上的场强方向总是相反的。

本题从右到左，4个线段（或射线）上的场强方向依次为：

向右、向左、向右、向左，所以x=-3点处的合场强方向为向右。

要牢记以下6种常见的电场的电场线

注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系：

①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。

②电场线互不相交。

【例7】如图所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由A点沿直线移到O点，再沿直线由O点移到c点。

在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？

其电势能又如何改变？

基础训练

一、选择题

1．电场强度E的定义式为E=F/q，根据此式，下列说法中正确的是（）

①此式只适用于点电荷产生的电场②式中q是放入电场中的点电荷的电荷量，F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度③式中q是产生电场的点电荷的电荷量，F是放在电场中的点电荷受到的电场力，E是电场强度④在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中，可以把kq2/r2看作是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，也可以把kq1/r2看作是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小

A．只有①②B．只有①③

C．只有②④D．只有③④

2．一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，以及这点的电场强度为E，图中能正确反映q、E、F三者关系的是（）

3．处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是（）

4．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）

A．先变大后变小，方向水平向左

B．先变大后变小，方向水平向右

C．先变小后变大，方向水平向左

D．先变小后变大，方向水平向右

5．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（）

A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；

若粒子是从B运动到A，则粒子带负电

B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电

C．若粒子是从B运动到A，则其加速度减小

D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小

6．如图所示，一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°

电场强度E=103V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10-3N,电荷量q=2×

10-6C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0．5，则小球从B点射出时的速度是（）（取g=10m/s2；

sin37°

=0．6，cos37°

=0．8）

A．2m/sB．3m/sC．2

m/sD．2

m/s

7．在图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是（）

①带电小球有可能做匀速率圆周运动②带电小球有可能做变速率圆周运动③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小

A．②B．①②

C．①②③D．①②④

8．质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30°

角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（）

A．

B．

C．

D．

二、填空题

9．带负电的两个点电荷A、B固定在相距10cm的地方，如果将第三个点电荷C放在AB连线间距A为2cm的地方，C恰好静止不动，则A、B两个点电荷的电荷量之比为__1∶16__．AB之间距A为2cm处的电场强度E=__0___．

10．有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×

103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电荷量为10-8C的正电荷，则A处的场强大小为___0__；

B处的场强大小和方向为__9

×

103N/C方向与E成45°

角斜向右下方_．

11．在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小为__2mg+Eq_．

12．长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为+q，质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°

角，如图所示，则：

（1）粒子末速度的大小为__

__；

（2）匀强电场的场强为__

_；

（3）两板间的距离d为__

L__．

三、计算题

13．如图所示，在正点电荷Q的电场中，A点处的电场强度为81N/C，C点处的电场强度为16N/C，B点是在A、C连线上距离A点为五分之一AC长度处，且A、B、C在一条直线上，则B点处的电场强度为多大?

14．在一高为h的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E，且qE=2mg，如图所示，求：

（1）小球经多长时间落地？

（2）小球落地时的速度．

15．如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s．已知小球受到的电场力大小等于小球重力的

倍．

能力提高

1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝

，下列说法正确的是（）

A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0

B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E

C．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反

D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变

2．在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确

的是（）

A．唯一值是

B．最大值是

C．最小值是

D．不可能是

3．如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）

A．F/8　　　　　B．F/4C．3F/8D．3F/4

4．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O．将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（）

A．应放在A点，Q＝2q

B．应放在B点，Q＝－2q[来源:

Zxxk．Com]

C．应放在C点

，Q＝－q

D．应放在D点，Q＝－q[来源:

学|科|网]

5．如图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由

静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下

列判断正确的是（）

A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小

B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小变化因题设条件不能确定

C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动

D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大

6．如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止．设小球A的带电荷量大小为QA，小球B的带电荷量大小为QB，下列判断正确的是（）

A．小球A带正电，小球B带负电，且QA>

QBB．小球A带正电，小球B带负电，且QA<

QB

C．小球A带负电，小球B带正电，且QA>

QBD．小球A带负电，小球B带正电，且QA<

7．如图所示，悬挂在O点的一根不可伸

长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°

和45°

，则

为（）

A．2B．3

C．2

D．3

8．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>

α．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）

A．a球的质量比b球的大B．a、b两球同时落地

C．a球的电荷量比b球的大D．a、b两球飞行的水平距离相等

9．如图8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球在力的作用下偏离B球x的地方静止平衡，此时A球受到绳的拉力为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B球为x/2处平衡，则A球受到绳的拉力为（）

A．FTB．2FTC．4FTD．8FT

11．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分

别完成以下两种运动：

①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能由（）

A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成

C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成

12．在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝

，下列说法正确的是（）

A．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0

B．若试探电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E

C．若放置到该点的试探电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反

D．若放置到该点的试探电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变

13．如下图（a）所示AB是一条点电荷电场中的电场线，图（b）则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线，由此可以判定（）

A．场源是正电荷，位置在A侧B．场源是正电荷，位置在B侧

C．场源是负电荷，位置在A侧D．场源是负电荷，位置在B侧

14．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O．将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如右图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（）

A．应放在A点，Q＝2q　　　　

　B．应放在B点，Q＝－2q

C．应放在C点，Q＝－qD．应放在D点，Q＝－q

15．如右图所示，匀强电场的场强大小为E，方向竖直向上．绝缘水平面上静放一个质量为2m的带电小球B，在B的正上方另一质量为m的带电小球A由静止开始下落．已知A与B带有等量异种电荷．当A加速下落的加速度为a（a＜3g）时，B对水平面的压力为（）

A．3mgB．3mg－ma

C．3mg＋maD．条件不足，不能确定

16．如右图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是（）

B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定

17．如右图所示，质量分别为m1和m2的两小球，分别带电q1和q2，用同等长的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则（）

A．q1必等于q2B．m1必等于m2

C．q1/m1必等于q2/m2D．q1＝q2和m1＝m2必须同时满足

18．如右图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止．设小球A的带电荷量大小为QA，小球B的带电荷量大小为QB，下列判断正确的是（）

A．小球A带正电，小球B带负电，且QA＞QB

B．小球A带正电，小球B带负电，且QA＜QB

C．小球A带负电，小球B带正电，且QA＞QB

D．小球A带负电，小球B带正电，且QA＜QB

19．两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接，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，如右图所示．若将两个小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力FT为（不计重力及两小球间的库仑力）（）

A．FT＝

（q1－q2）E　　　　B．FT＝（q1－q2）E

C．FT＝

（q1＋q2）ED．FT＝（q1＋q2）E

二、计算题

20．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小．

21．如图所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B，带电荷量分别为＋q和－q，若加上水平向左的场强为E的匀强电场后，使连接A、B的长也为L的绝缘细线绷紧，且两球均处于平衡状态．则匀强电场的场强大小E应满足什么条件？

22．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和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μ．求：

（1）A受的摩擦力为多大？

（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各运动

了多远距离？