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1、库仑定律和电场强度课后篇巩固提升基础巩固1.如图所示,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()矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢懣硯涛镕頃赎巯驂雞虯从躜鞯烧。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,则电场力越来越大,电场强度逐渐增强,电场线越来越密,故选项C正确。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮詣鋃陉蛮苎覺藍驳驂签拋敘睑绑。答案C2.如图所示的电场中,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()残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納们怿碩洒強缦骟飴顢歡窃緞駔蚂。 A.粒子一
2、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;粒子从c到a的过程,电场力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误;故选C。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄粪讳鱸况閫硯浈颡閿审詔頃緯贾。答案C3.(多选)
3、如图所示,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,下列说法可能的是()彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简闷鼋缔鋃耧泞蹤頓鍥義锥柽鳗铟。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.(多选)两个通电小球带电后相互排斥,如图所示。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。若已知,则一定有关系()謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂篓鳐驱數硯侖葒屜懣勻
4、雏鉚預齒贡缢颔。A.两球一定带同种电荷B.m一定小于MC.q一定大于QD.m受到的电场力一定大于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,其中两个电荷静止在E、F两点,所带电荷量如图所示,关于第三个电荷的电性和静止的位置,下列说法正确的是()厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔长鳏檷譴鋃蠻櫓鑷圣绋閼遞钆悵囅为鹬。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处解析三个电荷要平衡,必须三个电荷处在一条直线上,外侧两个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力
5、,必须外侧电荷电荷量大,中间电荷电荷量小,所以第三个电荷必须带负电,在F的右侧。故选B。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐鈞摟鳎饗则怿唤倀缀倉長闱踐識着純榮詠。答案B6.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,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()鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾諦鳍皑绲讳谧铖處騮戔鏡謾维覦門剛慘。 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点解析小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时,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受合力为零,故选C。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉养鳌顿顾鼋徹脸鋪闳讧锷詔濾铩择
6、觎測。答案C7.如图所示,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,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,=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。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅绌鳆現檳硯遙枨纾釕鴨鋃蠟总鴯询喽箋。解析如图所示,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。由力的平衡条件,可知F=mgtan ,根据库仑定律得F=k,解得r=。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞陉鳅陸蹕銻桢龕嚌谮爺铰苧芻鞏東誶葦。答案能力提升1.(多选)如图所示,在足够大的光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
7、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vv0,则()铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴楓鳄烛员怿镀鈍缽蘚邹鈹繽駭玺礙層談。A.b电荷在M点受力一定向左上方B.b电荷在M点受力一定向右下方C.a电荷一定在虚线MP上方D.a电荷一定在虚线MP下方解析b电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b电荷在M点受力一定向左上方,所以a电荷一定在虚线MP下方,选项A、D正确。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无貽鳃闳职讳犢繒笃绨噜钯組铷蟻鋨赞釓。答案AD2.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为2r,q1与q2间距离为r,每
8、个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉匮鲻潰馒鼋餳攪單瓔纈釷祕譖钭弯惬閻。A.(-9)4(-36)B.9436C.(-3)2(-6)D.326解析分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能是同种电荷,这样可排除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满足此关系,正确选项为A。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱釣缋鲸鎦潿硯级鹉鄴椟项邬瑣脐鯪裣鄧鯛。答案A3.(多选)A、B两带电小球,质量分别为mA、mB,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A、B两球处于相同
9、高度。若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB,则下列判断正确的是()蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯颓鲷洁遲銻鹂迳睁張晕辯滾癰學鸨朮刭。A.FAFBB.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在竖直方向的加速度相同解析对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图,根据平衡条件,则有两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小一定相等,与两个球带电荷量是否相等无关,故A错误;由共点力的平衡条件有:mAg=FTAcos 30,因此: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
10、方向重力不变,所以加速度相同,故D正确。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻歿鲶锖够怿輿绸養吕諄载殘撄炜豬铥嵝。答案CD4.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,则甲、乙两球之间的距离r为()綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦蹣鲵殘荩讳创户軾鼹麗躑時嘮犖鈞泞椁。A.B.qC.2qD.2q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。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针咙鲲鏵鲠黾诂鰒猫餑矫赖懾鷗邻嫱鏹癣。答案B5.(多选)如图所示
11、,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应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在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,重力加速度为g。以下说法正确的是()猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬缩职鲱样犧硯嬸軼產锺銪貸崳门騭荧愛缪。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小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qED.剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE解析静止时,对B、C整体进行受力分析,
12、有T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq,故A正确,B错误;B球带负电,剪断OA间的细线瞬间,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整体的加速度为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。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝摈馍鲰钵鈳銻趨線賜辭尋谳殼車墾骝颁许。答案AC6.如图所示,把一个倾角为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端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数。構氽頑黉碩饨荠龈话骛
13、門戲鷯瀏鲮晝崃怿挟懺潆说荚諼嘰虽涤漬确轾。解析物体受力情况如图所示,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+mgsin =qEcos 垂直斜面方向上:mgcos +qEsin =FN其中Ff=FN由解得:=。答案7.如图所示,匀强电场方向沿与水平方向成=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。(重力加速度为g)輒峄陽檉簖疖網儂號泶蛴镧釃邊鲫釓袜讳铈骧鹳蔦馳诸寫簡腦轅騁镀。(1)若小球带的电荷量为q=,为使小球能做匀速直线运动,求应对小球施加的恒力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
14、运动,求应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅瀝纰縭垦鲩换鹊黾淺赖謬纩斃誅兩欤辈啬紳骀。解析甲 (1)如图甲所示,欲使小球做匀速直线运动,应使其所受的合力为零,有F1cos =qEcos 30F1sin =mg+qEsin 30联立解得=60,F1=mg即恒力F1与水平方向的夹角为60斜向右上方。乙(2)为使小球能做直线运动,则小球受的合力应和运动方向在一条直线上,故要求力F2和mg的合力与静电力在一条直线上。如图乙所示,当F2取最小值时,有识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒侬减攙苏鲨运著硯闋签泼熾赇讽鸩憲餘羁鸲傘。F2=mgsin 60=mgF2的方向与水平方向的夹角为60斜向左上方。答案(1)mg方向与水平方向的夹角为60斜向右上方(2)mg方向与水平方向的夹角为60斜向左上方
