第九章 静电场及其应用 第二课时 库仑定律-【高考解码·过好假期每一天】2025年高一物理暑假必刷题

第二部分 开局之篇·赢定下一学期 第九章 静电场及其应用 第一课时 电荷 新课学得早 针对训练 1.B 由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,甲球靠近毛皮摩 擦过的橡胶棒时被排斥,所以甲球带负电,甲能吸引乙, 则乙可能带正电,也可能不带电;丙与甲相互排斥,所以 丙带负电.故B正确,ACD错误.故选:B. 2.B 电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做 元电荷,任何带电体所带电荷都是e的整数倍,因此该电 荷量为电子电荷量e=1.6×10-19C的整数倍,将四个选 项中的电荷量除以电子电荷量得数为整数倍的便是可 能正确的数字,故ACD错误,B正确.故选:B. 3.C 相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分.所以B 导体的带电荷量为5q-q 2 =2q ,C正确. 4.D 当带正电的绝缘金属球P移近Q时,A 端带负电,B 端带正电,由电荷守恒定律可知qA =qB,故 A、B错误. 无论哪一端接地,大地相当于远端,电子从大地转移到 Q上,接地线离开后,负电荷留在 Q上,拿走P后,Q带 负电,故C错误,D正确. 课时勤演练 1.B 本题主要考查组成原子核的质子和中子的性质. 对质子11H:带电荷量为2× 2 3e+ (-13e )=e 故由2个u夸克和1个d夸克组成 对中子10n:带电荷量为1× 2 3e+2× (-13e )=0 故由1个u夸克和2个d夸克组成. 故B选项正确. 2.ABD 带电过程是电子转移的过程,只不过是电子从一 个物体转移到另一个物体,或使电子从物体的一部分转 移到另一部分,该过程中电荷的总量不变,A正确;当人 在触摸静电球时,人站在绝缘材料上,人身体就会带上 电荷,即人的头发上会带上同种电荷,由于同种电荷相 互排斥,故此时人的头发会竖起来,BD正确;若金属球 带正电,手接触范德格拉夫起电机的金属球时,人头发 带上正电荷,C错误;故选ABD. 3.B 将棒移近两个不带电的导体球,靠感应起电使物体 带电,带电的实质是电荷的移动,总电荷量保持不变.A、 先把两球分开,再移走棒,两球由于感应起电带上异种 电荷,故A错误;B、先移走棒,此时两球中的电荷又发生 中和,不再带电,再把球分开,同样甲乙不再带电,故B 正确;C、先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开, 是接触带电,甲乙带同种电荷,故C错误;D、手摸一下甲 球,此时甲带电,乙不带电,然后移走棒,再把两球分开, 甲乙带同种电荷,故D错误;故选B. 4.B 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器发生 静电感应,若金属球带正电,靠近验电器,验电器上的小 球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开,选项 A、C均错误;若金属球带负电,验电器上的小球带正电, 下端金属箔带等量的负电,金属箔张开,选项B正确,选 项D错误. 5.BD 根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻 璃棒偏转,可以判断出其带负电. 6.D 带正电的导体C靠近 A端放置后,A的左端感应出 负电荷,B的右端感应出正电荷,若先将A、B分开,再移 走C,则A、B带上等量异种电荷,若先将C移走,A、B上 的电荷发生中和,此时再把 A、B分开,A、B均不带电, AB错误;导体A的左端感应出负电荷,导体B的右端感 应出等量的正电荷,C错误,D正确.故选D. 7.D 由于静电感应使A 部分带正电,B 部分带负电,导体 原来不带电,只是在C 中电荷的作用下,导体中的自由 电子向B 部分移动,使B 部分带负电,A 部分带正电,根 据电荷守恒定律可知,A 部分减少的电子数目和B 部分 增加的电子数目相同,所以从任意位置切开时,均有QA =QB,故D正确,ABC错误.故选D. 第二课时 库仑定律 新课学得早 针对训练 1.C 本题考查点电荷这一理想模型.能否把一个带电体 看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大 小和形状.能否把一个带电体看作点电荷,不能以它的 体积大小而论,应该根据具体情况而定.若它的体积和 形状可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.故选C. 2.D 以圆周上三个中的一个为研究对象,如以左下角的 一个电荷为研究对象有: 受到另外两个圆周上的电荷的库仑斥力作用,同时受到 圆心上的点电荷的库仑引力作用,设圆的半径为r,根据 受力平衡得:2×(kq 2 L2 ×cos30°)=kQq r2 根据几何关系有L= 3r 所以解得:Q q = 3 3 ,故ABC错误,D正确.故选D. 3.D 当夹角为120°时,对a或b进行受力分析,小球受拉 力、重力和另外两个小球对它的斥力,两个库仑力大小 相等且合力方向与水平方向成30°角,所以绳子拉力与 库仑力合力成120°角,根据对a处或b 处摆球的受力分 析可知,绳的拉力大小等于两个库仑力合力的大小,为 3 3 ·kq 2 l2 ,故选项D正确. 课时勤演练 1.D 当r→0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不 成立. 2.C 由于a、b所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电 荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集. 又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点 电荷,所以不能应用库仑定律计算a、b间的库仑力,故 F库>kQ 2 l2 ; 万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然本题 中不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀, 故两球壳可看作质量集中于球心的质点,所以可以应用 万有引力定律计算a、b间的万有引力,故F引 =Gm 2 l2 ; 故ABD错误,C正确.故选C. 3.B 由库仑定律有:F=kQ甲 Q乙 r2 ,F'=kQ甲'Q乙' r'2 其中:Q甲'=2Q甲,Q乙'=13Q乙 ,r'=2r 可解得:F'=16F. 4.B 设粉尘距球心为r,粉尘质量为m,星球质量为 M,粉 尘电荷量为q,星球电荷量为Q,则有kQqr2 =GMm r2 .由等 式可看出r变大,等式仍成立,故选B. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·27· |假日必刷题·物理| 5.C 以B球为研究对象,因B球先后平衡,于是有弹簧弹 力等于库仑力,则 漏电前,有:k0x1=k q 2 (L0+x1)2 漏电后,有:k0x2=k 1 2q 2 (L0+x2)2 联立解得:x1 x2 = 4(L0+x2)2 (L0+x1)2 由于L0+x2<L0+x1,则 x1 x2 <4,故选C. 6.B 由库仑定律F=kq1q2 r2 可 知,三个 点 电 荷 相 互 之 间 的 库仑力大小相等, 对A 处 点 电 荷 受 力 分 析 如 图甲所示: 由于FB=FC,因 此 图 甲 中 的 三 角 形 应 为 正 三 角 形,则 FB=FC=F; 对C处点电荷受力分析,同理 可知C 处点电荷所受 的 静 电 力大小也为F,对B 处点电荷 受力分析如图乙所示: 由几何关系可知F'与FA 的夹 角为30°,则 F'=2FAcos30°= 3F, 故B正确,ACD错误.故选B. 7.A 根据库仑定律 F=kq1q2 r2 ,点电荷之间的距离减小 后,它们之间的静电力大小变大.故选A. 8.A 根据受力平衡分析可得,q1 和q3 带同种电荷,q2 与 q1 和q3 带相反的电荷,对q1 kq1q2 l2 =kq1q3 3l 2 对q2 kq1q2 l2 =kq2q3 2l 2 对q3 kq1q3 3l 2 =kq2q3 2l 2 又因为q1 和q3 带同种电荷,q2 与q1 和q3 带相反的电 荷,当q1 和q3 带正电,则三个点电荷电荷量之比为 q1∶q2∶q3=9∶(-4)∶36 当q1 和q3 带负电,则三个点电荷电荷量之比为 q1∶q2∶q3=(-9)∶4∶(-36),故选A. 9.B A.两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑 定律F=kQq r2 ,电荷量不变距离加倍时, 作用力为F'=k Qq(2r)2 =14F 故A错误; B.两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律 F=kQq r2 ,其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半 时,作用力为F'=k q 2Q r 2 2=2F 故B正确; C.两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律 F=kQq r2 ,每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时,作用 力为F'=k q 2 ·Q 2 r 2 2 =F 故C错误; D.两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律 F=kQq r2 ,一个电荷的电荷量和两电荷间距增加相同倍 数时,作用力F'=kQ ·nq nr 2 =1nF 故D错误;故选B. 10.C 如图1所示:由平衡条件:tan30°= F2 mg , 由库仑定律:F1=k Q2q r2 , 如图2所示:由平衡条件:tan60°= F2 mg , 由库仑定律:F2=k Q2q (2r)2 , 联立解得:Q1 Q2 =112 ,故C正确,ABD错误;故选:C. 11.AD AB.对A 与B 受力分析,如图所示: 根据矢量的合成法则,结合平衡方程,则有: tan30°= FmAg tan60°= F'mBg 因F 与F'是一对相互作用力,因此有:mAmB =31 故A正确,B错误. CD.根据矢量的合成法则,结合平衡方程:sin30°=FTA sin60°=F'TB 因F 与F'是一对相互作用力,因此有:TATB = 31 故C错误,D正确. 12.D 假设P 带负电 图1 图2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·37· |参考答案| P 球受力如图1所示,P 球不可能平衡,所以P 球带正 电,故A错误; BD、由图2可知mPg=F F=F″ mQg F″ =sin30° F″=2mQg mP mQ =21 ,故D正确; FN1 2 F =cos30° FN1= 3F= 3mPg mQg FN2 =tan30° FN2= 3mQg FN1 FN2 =21 ,故B错误;两带电小球之间的库仑力与两个 小球的电荷量都有关,故无法确定两电荷量的比值,故 C错误.故选:D. 第三课时 电场 电场强度 新课学得早 针对训练 1.D 因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电量无 关,由场源电荷决定.所以电场强度不随q、F 的变化而 变化,故A、B错误;由E=Fq 知,某点的电场强度一定, F 与q成正比.故C错误,D正确.故选:D. 2.B 电场线的疏密程度表示电场强弱,电场线上的点的 切线方向代表这一点的电场强度方向,由图知 ACD中 A、B 两点电场强度不同,故ACD错误;图中电场为匀强 电场,场强大小和方向处处相同,故B正确.故选B. 3.AD 电场线由一个点电荷出发终止于另一个点电荷,所 以A、B 点电荷是等量异种电荷,故A正确;在P 点由静 止释放一试探电荷,试探电荷运动过程中所受电场力方 向将不断改变,不可能沿直线运动到Q 点,故B错误;根 据对称性可知同一试探电荷在P、Q 两点受到的电场力 方向相同,但与在O 点受到的电场力方向不同,故C错 误;根据对称性以及电场线的疏密情况可知EM =EN< EO,故D正确.故选AD. 课时勤演练 1.BCD E=Fq 是电场强度的定义式,F 是放入电场中电 荷所受的电场力,q是放入电场中的试探电荷的电荷电 量,它适用于任何电场,故 A错误,B正确;E=kQ r2 是真 空中点电荷产生的电场强度计算式,Q 是产生电场的电 荷的电荷量,它只适用于点电荷产生的电场,不适用于 匀强电场,故C正确;从点电荷场强计算式分析库仑定 律的表达式F=kq1q2 r2 ,式kq2 r2 是点电荷q2 产生的电场在 点电荷q1 处的场强大小,而 kq1 r2 是点电荷q1 产生的电场 在q2 处场强的大小,故D正确;故选BCD. 2.C 负点电荷电场的电场线是直线,则这个电场不可能 是负点电荷形成的,选项 A错误;C 点处虽然没画电场 线,但是该点的场强不为零,选项B错误;电场线的疏密 反映场强的大小,可知A 点场强比B 点场强大,则点电 荷q在A 点所受到的电场力比在B 点所受电场力大,选 项C正确;B 点的场强方向沿B 点的切线方向向下,则 负电荷在B 点时受到的电场力的方向沿B 点切线向上, 选项D错误;故选C. 3.D 根据题述,A 点的电场强度垂直AB 向下,由平行四 边形定则可知,q1 带正电,q2 带负电,故 AB错误;A 点 的电场强度垂直AB 向下,可得 sin30°= E2 E1 ,E1=k q1 r21 ,E2=k q2 r22 又r2=2r1,联立解得q1= 1 2q2 C错误,D正确.故选D. 4.A 若将带电量为2q的球面放在O 处,均匀带电的球壳 在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生 的电场.则在 M、N 点所产生的电场为E=k ·2q 4R2 =kq 2R2 由题知当半球面如图所示 M 点的场强大小为为E,则 N 点的场强为E'=kq 2R2 -E 故BCD错误,A正确. 5.B 根据等量异种电荷电场分布可知,B、C 两点场强大 小相等,方向相同,A、D 两点场强大小和方向都相同,选 项A错误,B正确;B、O、C 三点比较,O 点场强最小,选 项C错误;E、O、F 三点比较,O 点场强最大,选项D错 误.故选B. 第四课时 静电的防止与利用 新课学得早 针对训练 1.AD 处于静电平衡状态的导体内部合场强为零,所以A 选项正确,B错误,点电荷产生的电场在 A 点的场强大 于在B 点的场强,在枕形 导 体 内 部 出 现 感 应 电 荷 的 电 场,正好与正电荷的电场叠加,叠加后电场为零,所以感 应电荷产生的附加电场 EA>EB,故C错误;当电键闭 合,导体和大地是一个整体,导体处于这个整体的尖端, 把负电荷从地球上吸引过来,所以D选项正确. 2.C 处于静电平衡的导体,内部场强处处为零,故a、b两 点的场强大小Ea、Eb 的关系为Ea=Eb,故AB错误;.处 于静电平衡的导体,内部合场强为零,则感应电荷在ab 两点产生的场强应该和外部电场在ab 两点产生的场强 大小相等方向相反,根据E=kQ r2 可知Ea'>Eb',故C正 确,D错误. 3.AC 静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场 的作用下被吸附到工件上,而达到喷漆的目的,所以 A 正确.由题图知,待喷漆工件带正电,所以涂料微粒应带 负电,C项正确. 课时勤演练 1.BC 图甲中超高压带电作业的工作人员,为了保证他们 的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电 屏蔽的作用,选项 A错误;图乙中家用煤气灶的点火装 置,是根据尖端放电的原理而制成的,选项B正确;高大 的建筑物顶安放避雷针是为了防止静电,在高大建筑物 屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接能 把静电导走,防止建筑物被雷击,故C正确;静电喷漆时 使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷,这样使油漆 与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀,故D错误. 故选BC. 2.C 在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,因铁制 的高塔有避 雷 作 用,其 功 能 是 预 防 雷 电 击 中 发 射 的 火 箭.故选C. 3.D 尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘 埃带负电,A错;由于集尘极与电池的正极连接,电场方 向由集尘板指向放电极,B错;负电荷在电场中受静电力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·47· |假日必刷题·物理| 第二课时 库仑定律 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋课标要求: 1.通过实验,了解静电现象.能用原子结构模 型和电荷守恒的知识分析静电现象. 2.知道点电荷模型.知道两个点电荷间相互作 用的规律.体会探究库仑定律过程中的科学 思想和方法. 知识点1 库仑定律、点电荷的理解 【例1】 (多选)对于库仑定律,下面说法正确 的是 ( ) A.库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的 相互作用力 B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库 仑定律 C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷 量是否相同,它们之间的库仑力大小一定 相等 D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为 4r时,对于它们之间的静电力大小,只取 决于它们各自所带的电荷量 【解析】 由库仑定律的适用条件知,选项 A 正确;两个小球若距离非常近则不能看作点 电荷,库仑定律不成立,B项错误;点电荷之 间的库仑力属作用力和反作用力,符合牛顿 第三定律,故大小一定相等,C项正确;D项中 两金属球不能看作点电荷,它们之间的静电 力大小不仅与电荷量大小有关,而且与电性 有关,若带同种电荷,则在斥力作用下,电荷 分布如图(a)所示;若带异种电荷,则在引力 作用下电荷分布如图(b)所示,显然带异种电 荷时相互作用力大,故D项错误.综上知,选 项A、C正确. 【答案】 AC ▶针对训练 1.下列关于点电荷的说法中,正确的是 ( ) A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距 离时,可将这两个带电体看成点电荷 D.一切带电体都可以看成是点电荷 知识点2 库仑力的叠加 【例2】 在光滑的水平面上固定两个点电荷 A 和B,它们的质量分别为2m 和m,所带电荷 量分别为Q 和2Q,如图所示.水平外力先作 用在A上,解除锁定后A、B恰能一起相对静 止做匀加速直线运动,调整A、B间的距离后 用相同大小的水平外力作用在B上,A、B又 恰能一起相对静止做匀加速直线运动.则以 下说法正确的是 ( ) A.两点电荷的电性一定相反 B.外力作用在A上时两点电荷的加速度小于 作用在B上时两点电荷的加速度 C.点电荷A对点电荷B的库仑力大于点电 荷B对点电荷A的库仑力 D.外力作用在A上时A、B的间距与作用在 B上时A、B的间距之比为 2∶1 【解析】 A.外力向右作用于 A或向左作用 于B的情况下,两点电荷间的作用力是斥力, 两点电荷的电性相同,外力向左作用于 A或 向右作用于B的情况下,两点电荷间的作用 力是引力,两点电荷的电性相反,故A错误; B.对整体有F=3ma 外力作用在A上时两点电荷的加速度等于作 用在B上时的加速度,故B错误; C.点电荷A对点电荷B的库仑力与点电荷B 对点电荷A的库仑力是一对作用力与反作用 力,大小相等、方向相反,故C错误; D.设当外力作用在A上时A、B的间距为r1, 对B有k2Q 2 r21 =ma 设当外力作用在B上时A、B的间距为r2,对 A有k2Q 2 r22 =2ma 联立解得r1∶r2= 2∶1 故D正确.故选D. 【答案】 D ▶针对训练 2.如图所示,在光滑绝缘的水平 地面上放置着四个可视为点电 荷的带电金属小球,一个带正 电,放置于圆心,带 电 荷 量 为 Q;另外三个带负电,带电荷量均为q,位于圆 周上互成120°放置,四个小球均处于静止状 态,则Q 与q的比值为 ( ) A.13 B.3 C.3 D. 3 3 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·04· |假日必刷题·物理| 知识点3 两个或多个电荷平衡问题 【例3】 如图所示,质量分别 为 m1、m2,电 荷 量 分 别 为 q1、q2 的两个小球,分别用 绝缘轻绳悬挂,平衡时两球 恰在同一水平线上,两绳与竖直方向的夹角 分别为α和β(α>β),则 ( ) A.两球带同种电荷 B.q1一定大于q2 C.m1一定小于m2 D.小球 m1 所受的库仑力大于小球 m2 所受 的库仑力 【解析】 A.两个小球靠近,所以两球带异种 电荷.A错误;BD.两球的库仑力是作用力与 反作用力,大小相等,所以无法比较电荷量. BD错误;C.对 于 小 球,受 力 分 析 有 m1g= F tanα ,m2g= F tanβ ,因为α>β,所以 m1 一定 小于m2.C正确.故选C. 【答案】 C ▶针对训练 3.如图所示,将两个摆长均为l的单摆悬于O 点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q>0), 将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O 点正下方较远处缓慢移向O 点,当三个带电 小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上 时,摆线的夹角恰好为120°,则此时摆线上的 拉力大小等于 ( ) A.2 3mg B.2mg C.3kq 2 l2 D.33 kq2 l2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 库仑定律: (1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相 互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它 们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它 们的连线上.电荷之间存在着的相互作用力称 为静电力或库仑力. (2)表达式:F=kq1q2 r2 ,其中k叫静电力常 量,k=9.0×109N·m2/C2. (3)适用条件:在真空中静止的点电荷. 【例1】 半径为R 的两个较大金属球放在绝缘 桌面上,若两球都带等量同种电荷Q 时它们 之间的库仑力为F1,两球带等量异种电荷Q 与-Q 时库仑力为F2,则 ( ) A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定 【解析】 因为两个金属球较大,相距较近,电 荷间的相互作用力使电荷分布不均匀,故不 能简单地把两球看成点电荷.带同种电荷时,两 球的电荷在距离较远处分布得多一些,带异种 电荷时,在距离较近处分布得多一些,可见带同 种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷 时电荷中心间距离,所以有F1<F2. 【答案】 B 【例2】 在真空中某点电荷的电场中,在距该点 电荷为r1处引入电荷量为q的检验电荷时, 所受静电力大小为F,将该检验电荷放在距 该点电荷为r2处时,受到的静电力大小为 ( ) A. r1 r2 F B. r2 r1 F C. r21 r22 F D. r22 r21 F 【解析】 由库仑定律知F=kQq r21 .将该检验 电荷放r2 处时,F'=k Qq r22 .则F'= r21 r22 F,故C 正确. 【答案】 C 库仑定律的四点理解: (1)适用条件:库仑定律成立的条件是真空 中两个点电荷间的相互作用力.但空气中两点 电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律 计算. (2)库仑力的合成:空间中有多个电荷时, 某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其 作用的库仑力的矢量和(力的合成). (3)库仑力的性质:两个点电荷之间相互作 用的库仑力遵守牛顿第三定律,即两带电体间 的库仑力是一对作用力与反作用力.不要认为 电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·14· |第二部分 开局之篇·赢定下一学期| (4)库仑力的计算:用公式计算库仑力大小 时,不必将表示电荷q1、q2 的带电性质的正、负 号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即 可;力的方向再根据同种电荷相互排斥,异种电 荷相互吸引加以判别. 1.下列说法正确的是 ( ) A.点电荷就是体积很小的带电体 B.点电荷就是体积和所带电荷量很小的带 电体 C.根据F=kq1q2 r2 可知,当r→0时,有F→∞ D.静电力常量的数值是由实验得出的 2.如图所示,两个质量均 为m 的完全相同的金属 球壳a和b,其壳层的厚 度和质量 分 布 均 匀,将 它们 固 定 于 绝 缘 支 架 上,两球心间的距离l是 球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷, 使其电荷量的绝对值均为 Q,那么关于a、b 之间的万有引力F引 和库仑力F库 的表达式 中正确的是 ( ) A.F引=Gm 2 l2 ,F库=kQ 2 l2 B.F引>Gm 2 l2 ,F库>kQ 2 l2 C.F引=Gm 2 l2 ,F库>kQ 2 l2 D.F引<Gm 2 l2 ,F库<kQ 2 l2 3.真空中有甲、乙两个点电荷,当它们相距r 时,它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为 原来的2倍,乙的电荷量变为原来的13 ,两者 间的距离变为2r,则它们之间的静电力变为 ( ) A.3F/8 B.F/6 C.8F/3 D.2F/3 4.设星球带负电,一带电粉尘悬浮在距星球表 面1000km的地方,若将同样的带电粉尘带 到距星球表面2000km的地方相对于该星球 无初速释放,则此带电粉尘 ( ) A.向星球下落 B.仍在原处悬浮 C.推向太空 D.无法判断 5.如图所示,光滑水平面上固定金属小球A,用 原长为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,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸 长量变为x2,则有 ( ) A.x2= 1 2x1 B.x2= 1 4x1 C.x2> 1 4x1 D.x2< 1 4x1 6.真空中正三角形ABC 的三个顶点上分别放 有电荷量相等、电性不 同的点电荷,A、C 两 点为正电荷,B为负电 荷,如图所示,C 处点 电荷所受静电力大小 为F,则A、B两处点电荷所受静电力大小分别 为 ( ) A.F 2F B.F 3F C.2F F D.3F F 7.真空中两个静止点电荷之间的距离减小后, 它们之间的静电力大小 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定 8.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3 在一直线上 静止,q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍, 每个点电荷的电荷量之比q1:q2:q3为( ) A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36 C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6 9.两个点电荷相距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F2 B.其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减 半时,作用力变为2F C.每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半 时,作用力为4F D.一个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相 同倍数时,作用力不变 10.质量为m,电荷量为+q的小球悬挂在天花 板上,带负电的点电荷Q1 与q的水平距离 为r 时绳子与竖直方向的夹角为30°,带负 电的点电荷Q2 与q的水平距离为2r时,绳 子与竖直方向的夹角为60°.则两点电荷的 电荷量之比Q1∶Q2为 ( ) A.1∶4 3 B.4 3∶1 C.1∶12 D.12∶1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·24· |假日必刷题·物理| 11.(多选)如图所示,用 两根绝缘细线把两个 带电小球 A、B(均视 为点电荷)悬挂于同 一点 O,两球静止时 在同一水平线上,且 OA、OB 与 竖 直 虚 线 OO'的夹角分别为30°和60°.下列说法正确 的是 ( ) A.A、B的质量之比为3∶1 B.A、B的质量之比为1∶2 C.OA、OB两细线的拉力大小之比为2∶ 3 D.OA、OB两细线的拉力大小之比为 3∶1 12.如图所示的光滑绝缘环 沿竖直方向固定,两个可 视为质点的带电圆环套 在绝缘环上,其中带电圆 环Q 与绝缘环的圆心O 等高,已知Q 带正电,两 环平衡时∠OQP=30°.则下列说法正确的 是 ( ) A.圆环P 带负电 B.圆环P、Q 受绝缘环弹力之比为1∶1 C.圆环P、Q 的电荷量之比为1∶2 D.圆环P、Q 的质量之比为2∶1 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第三课时 电场 电场强度 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋课标要求: 1.知道电场是一种物质.了解电场强度,体会 用物理量之比定义新物理量的方法.会用电 场线描述电场. 2.用电场线描绘两个等量异种点电荷周围的电场. 知识点1 电场与电荷 【例1】 (多选)下列说法中,正确的是 ( ) A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面 上各处的电场强度都相同 B.E=kQ r2 仅适用于真空中点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受 到的静电力的方向 D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负 无关 【解析】 因为电场强度是矢量,有方向,故A 错误;E=kQ r2 仅适用于真空中点电荷形成的 电场,B正确;电场强度的方向就是放入电场 中的正电荷受到的静电力的方向,C错误;电 场中某点的场强仅由电场本身决定,与试探 电荷无关,故D正确. 【答案】 BD ▶针对训练 1.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力 为F,该点的电场强度为E.下图中能正确表 示q、E、F三者关系的是 ( ) 知识点2 电场强度、点电荷的电场、电场强 度的叠加 【例2】 如 图,在 a,0 位置放置电 荷量 为q 的 正 点 电荷,在 0,a 位 置放置电荷量为q 的负点电荷,在距 P a,a 为 2a 的 某点处放置正点电荷Q,使得P 点的电场强 度为零.则Q 的位置及电荷量分别为 ( ) A.0,2a ,2q B.0,2a ,2 2q C.2a,0 ,2q D.2a,0 ,2 2q 【解析】 根据点电荷场强公式 E=kQ r2 两等 量 异 种 点 电 荷 在 P 点的场强大小为E0= kq a2 , 方向如图所示 两等量异种点电荷在P 点的合场强为 E1= 2E0= 2 kq a2 ,方向与+q点电荷与-q 点电荷的连线平行如图所示 Q 点电荷在P 点的场强大小为 E2=k Q 2a 2 =kQ 2a2 三点电荷的合场强为0,则E2 方向如图所示, 大小有E1=E2,解得Q=2 2q 由几何关系可知Q 的坐标为(0,2a)故选B. 【答案】 B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·34· |第二部分 开局之篇·赢定下一学期|