2018-2019学年高二物理 寒假训练01 电荷间的相互作用 电场力的性质

寒假训练01 电荷间的相互作用 电场力的性质1【2018年云南省云天化中学高二上学期期中】如图所示，把一个带正电荷Q的小球A固定在绝缘支座上，另一个质量为m，带电量也为Q的带正电的小球B，用绝缘细线悬于O点，B球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角30，A、B均视为点电荷，已知A和B位于距地面高为h的水平线上，且OAOB。求：(1)小球B所受到的库仑力的大小及A、B两小球间的距离；(2)A、B两小球在O点产生的合场强的大小及方向。一、选择题1【2018年茂名一中高二上学期期中】(多选)下列说法中正确的是()A库仑总结出库仑定律，并测得静电力常量kB法拉第提出用电场线的方法来表示电场C如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D在电场中，等势面越密的地方，电场强度越小2【2018年汕头市金山中学高二上学期期中】(多选)在真空中有两个点电荷，要使它们间的库仑力增大到原来的倍，下面方法中可行的是()A保持距离不变，两个点电荷的电量都加倍B只增大距离到原来的两倍C只减小距离到原来的一半D电量和距离都增大到原来的两倍3【2018年福建省师大附中高二上学期期中】如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有()A沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA QBB只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QAQBC沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QAQBD沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关4【2018年沛鸿民族中学高二段考】两个带同种电荷的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，则它们的加速度将()A保持不变 B先增大后减小 C增大 D减小5【2018年浏阳市六校联考高二上学期期中】电场中A点的电场强度为E，方向水平向右。若在A点放一试探电荷q，它所受到的电场力大小为F，若在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则下列说法中正确的是()AA点的场强方向变为水平向左BA点的场强变为2EC2q受到的电场力方向水平向左D2q受到的电场力大小也为F6【2018年杭州八中高三月考】如图所示，两个带电量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为d的水平面上，另有一个质量为m，带电量为q的带电粒子A悬浮于空中不动，此时A离Q1的距离为，离Q2的距离为。已知重力加速度为g，静电力常量为k。则()AQ1与Q2可能为异种电荷 BQ13Q2CQ19Q2 D7【2018年三明市三地三校高二上学期期中】如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是()A这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向D点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)8【2018年襄阳市第四中学高三上期11月份联考】如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电2q，而另一半圆ADC均匀带电2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为()A，方向由O指向DB4E，方向由O指向DC2E，方向由O指向BD09【2018年济南市历城第二中学高三11月调研】如图所示是在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力F跟引入的电荷电荷量之间的函数关系，下列说法正确的是()A该电场是匀强电场Ba、b、c、d四点的场强大小关系是EdEbEaEcC这四点的场强大小关系是EbEaEcEdD无法比较场强的大小二、非选择题10【2018年永春第二中学高二期中】真空中有两个相距0.18 m的点电荷Q1、Q2，Q1的电荷量为1.810-12 C。两个点电荷间的静电力F1.010-12 N，则Q2的电荷量为_C，Q2所处的位置的电场强度E_N/C。11【2018年上饶市第二中学高二上学期第一次月考】将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则：(1)a点的电场强度比b点的_（填“大”或“小”）；(2)a点的电势比b点的_（填“高”或“低”）；(3)检验电荷q在a点的电势能比在b点的_（填“大”或“小”）；(4)将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做_功（填“正”“负”或“不做”）。12【2018年南昌市八一中学、洪都中学高二上学期10月联考】如图所示，真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷A、B，电荷量为4Q和Q，它们之间的距离为r，为使两电荷保持静止，现加入第三个点电荷C使三个点电荷都处于平衡状态(静电力常量为k)，求：(1)第三个点电荷C应放在什么位置；(2)第三个点电荷C的电性及电荷量。寒假训练01 电荷间的相互作用 电场力的性质1【解析】(1)对B进行受力分析如图，则：F=mgtan=33mg由库仑定律：F=kQ2r2所以：r=Q3kmg；(2) 带电小球在O点产生的场强相等，都是：EA=EB=kQr2=3mg3Q合场强的方向在二者的角平分线上，大小为：EO2Ecos30mgQ，方向沿AB的中垂线向上。一、选择题1【答案】AB【解析】法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，并测出了静电力常量k的值，故A正确；物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故B正确；电场线的切线方向即为场强的方向，电场中任意两条电场线都不相交，故C错误；在电场中，等差等势面越密的地方，电场强度越大，故D错误。2【答案】AC3【答案】D【解析】静电感应使得A带正电，B带负电。导体原来不带电，只是在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带了多余的电子而带负电，A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时左、右两部分所带电荷量的值QA、QB是不同的，故只有D正确。4【答案】D【解析】两同种电荷间的库仑力为排斥力，两电荷在排斥力的作用下相互远离，由公式F=kq1q2r2可知，两电荷间的作用力减小，由牛顿第二定律a=Fm可知，加速度减小。5【答案】C【解析】电场强度是反映电场本身的性质，与试探电荷的正负和大小无关，故在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向仍水平向右，大小仍为E，故A、B错误；正电荷的受力方向和负电荷的受力方向相反，故负电荷-2q所受的电场力方向变为水平向左，故C正确；A点的场强一定，由F=qE知在A点放置一个电荷量为-2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F，故D错误；故选C。6【答案】D【解析】带电粒子A受重力，Q1对其库仑力，Q2对其库仑力作用，悬浮于空中不动，所以Q1与Q2一定为同种电荷，故A错误；Q1对其库仑力为F1=kQ1q(32d)2=4kQ1q3d2，Q2对其库仑力为F2=kQ2q(12d)2=4kQ2qd2，根据平衡条件可得F1=mgcos600，F2=mgsin600，联立解得：Q1=3Q2=3mgd28kq，故B、C错误，D正确。7【答案】B【解析】负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方场强越大，由题图知EAEB，又因FqE，得FAFB，故B正确；由a知，aF，而FE，EAEB，所以aAaB，故D错；负电荷在B点受到的电场力的方向与B点电场强度的方向相反，故C错误。8【答案】A【解析】当圆环的14均匀带电，电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，如图所示。由矢量合成可得，当半圆ABC的带电+2q，在圆心处的电场强度大小为2E，方向由B到D；当另一半圆ADC均匀带电-2q，同理，在圆心处的电场强度大小为2E，方向由O到D；根据矢量的合成法则，则有圆心O处的电强度的大小为22E，方向由O到D。9【答案】B【解析】对图象问题要着重理解它的物理意义，对于电场中给定的位置，放入的试探电荷的电荷量不同，它受到的静电力不同，但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值即场强E是不变的，因为FqE，所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的大小即表示场强的大小，由此可得：EdEbEaEc。二、非选择题10【答案】2.010-12 0.5【解析】两个点电荷间的静电力F=kQ1Q2r2，则Q2=Fr2kQ1=1.010-120.18291091.810-12C=2.010-12C，Q2所处的位置的电场强度E=kQ1r2=91091.810-120.182N/C=0.5N/C。11【答案】大高小负【解析】（1）电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大；（2）a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的；（3）电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小；（4）由（3）可知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功。12【解析】(1)由于A是正电荷，B是负电荷，而且A的电量大，C必定要带正电，并且在A、B电荷的连线的延长线上，B点的右侧。(2)设距离B电荷为x，k4QQC(r+x)2=kQQCx2再以B电荷为研究对象k4QQr2=kQQCx2解得：QC=4Q x=r。6