内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 电场力的性质
考点1电荷
1.两种电荷
毛皮摩擦过的橡胶棒带_负__电,丝绸摩擦过的玻璃棒带_正__电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电的物体能吸引轻小物体。
2.元电荷
最小的电荷量,其值为e= 1.60×10-19C 。
其他带电体的电荷量皆为元电荷的_整数__倍。
注意:元电荷不是带电体,也不是点电荷。
3.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子 。
(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平均分配。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(2025秋•铜仁市期中)干燥的天气里,在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发,越梳头发越蓬松,且头发会随着梳子飞起来。下列说法正确的是( )
A.由于摩擦起电,梳子和头发带同种电荷
B.该过程中电荷凭空产生了,电荷不守恒
C.头发越来越蓬松是因为太阳照射和摩擦产生的热量
D.梳子带的电荷量大小一定是1.6×10﹣19C的整数倍
【答案】D
【解析】解:A、干燥的天气里,在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发,发生摩擦起电,根据电荷守恒定律得梳子与头发因电子转移而带异种电荷,而非同种电荷,故A错误;
B、电荷守恒定律指出电荷不能凭空产生或消失,摩擦起电只是电荷的转移,总电荷量守恒,故B错误;
C、头发蓬松是因同种电荷相互排斥,而非太阳照射或摩擦生热,故C错误;
D、电荷量是量子化的,任何带电体的电荷量均为元电荷(1.6×10﹣19C)的整数倍,故D正确。
故选:D。
2.(2025秋•山西期中)将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球后,金属箔片张开。金属箔片的起电方式及所带电荷为( )
A.接触起电,负电 B.接触起电,正电
C.感应起电,负电 D.感应起电,正电
【答案】C
【解析】解:根据摩擦起电可知,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近验电器的金属球时,金属球感应出正电荷,金属箔片感应出负电荷,该过程为感应起电,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.(2025秋•海珠区校级月考)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量6.4×10﹣9C、﹣3.2×10﹣9C,让两个金属小球A、B接触再分开,则( )
A.质子从A球转移到B球
B.A球电量变为3.2×10﹣9C
C.A、B两球电量均变为1.6×10﹣9C
D.A、B两球电量均变为4.8×10﹣9C
【答案】C
【解析】解:A.金属导体中是电子(负电荷)发生转移,质子不会移动,故A错误。
BCD.总电荷量Q总=6.4×10﹣9C﹣3.2×10﹣9C=3.2×10﹣9C;,由于两球完全相同,接触后电荷量平分,每个小球的电荷量为,故C正确,BD错误。
故选:C。
4.(2025秋•黄浦区校级期中)真空中有完全相同的导体球X、Y、Z,其中X带电+4μC、Y不带电,Z带电﹣10μC。先将Y与X接触,分开后Y再与Z接触,最后Y带电( )
A.﹣4μC B.﹣3μC C.﹣2μC D.+4μC
【答案】A
【解析】解:X与Y接触时,根据电荷守恒定律得
故Y所带的电荷量为+2μC;Y与Z再接触时,两者带异种电荷,电荷先中和,余下的电荷再平分,由电荷守恒定律得
4μC
最终Y所带的电荷量为﹣4μC,故BCD错误,A正确。
故选:A。
考点2库仑定律
1.点电荷:是一种理想化的物理模型,当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
2.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.这个规律叫作库仑定律.这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力.
②公式:F=k,其中k=9.0×109 N·m2/C2,叫作静电力常量.
③适用条件:a.在真空中;b.静止点电荷.
5.(2025秋•信宜市期中)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为F,如果将它们的电荷量均减少为原来的一半,同时将它们的距离增大为原来的一倍,则它们之间的静电力大小将为( )
A. B. C. D.4F
【答案】C
【解析】解:两点电荷间的库仑力F=k
将它们的电荷量均减少为原来的一半,同时将它们的距离增大为原来的一倍
则两点电荷间的库仑力F'=kk,故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.(2025秋•乌鲁木齐期中)如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个直角三角形的三个顶点上,已知A、B分别带正电荷和负电荷,∠B=90°,∠C=30°,A所受B、C两个电荷的静电力的合力FA平行于BC并由C指向B,则下列说法正确的是( )
A.C带正电,且QB:QC=1:4
B.C带负电,且QB:QC=1:4
C.C带正电,且QB:QC=1:8
D.C带负电,且QB:QC=1:8
【答案】C
【解析】解:A所受B、C两个电荷的静电力的合力FA平行于BC并由C指向B,画点电荷A受到的两个电场力的合成图示如图所示
由图可知,C带正电,由图可得FCA=2FBA
结合库仑定律可得
其中rCA=2rBA,解得QB:QC=1:8,故C正确,ABD错误。
故选:C。
7.(2025秋•青羊区校级月考)如图所示,带电量分别为+4q、﹣q的小球A和小球B固定在相隔L的光滑绝缘水平面上,若要使带电小球C静止,可以将其放在( )
A.小球B左侧处
B.小球B右侧L处
C.小球B右侧2L处
D.放置的位置与小球C的电量和电性有关
【答案】B
【解析】解:球C受到A和B的库仑力等大反向,根据库仑定律,球C跟球A、B在同一直线上且在B的右侧,
设球C的电荷量大小为Q,与球B的距离为x,有:,代入数据可得:x=L,故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.(2025•广西开学)如图所示,A、B、C是三个相同的金属球(可视为质点),分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,其中A球带正电荷,B球带负电荷,C球不带电,A球带电荷量为Q,B球带电荷量为﹣3Q。现将B球先后与A、C接触再放回原处,静电力常量为k,则A球受到的静电力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:完全相同的金属球接触后,电荷量先中和再平分,所以将B球先后与A、C接触后,A、B、C各带电量为﹣Q、、
放回原处后,B、C对A的斥力均为,夹角为60°,则A受静电力的合力为,故B正确,ACD错误。
故选:B。
考点3场强叠加
1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质;
(2)基本性质:对放入其中的电荷有_力的作用 。
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的 静电力 与它的 电荷量 的比值。
(2)定义式:E= ,单位:N/C或V/m。
(3)矢量性:规定 正电荷 在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。
3.点电荷的电场:真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为E= 。
4 电场强度的叠加:
(1)如果有几个静止电荷在空间同时产生电场, 那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
遵循的法则: 电场强度是矢量,所以叠加时遵循平行四边形定则。
(2)适用条件:点电荷电场与点电荷电场或点电荷电场与匀强电场电场强度叠加。
9.(2025秋•福州期中)如图,真空中有两个电荷量均为q(q>0)的点电荷,分别固定在正三角形ABC的顶点B、C。M为三角形ABC的中心,沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为。已知正三角形ABC的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量为k。则细杆在顶点A处产生的电场强度大小和方向为( )
A.,方向垂直杆向上
B.,方向垂直杆向上
C.,方向垂直杆向下
D.,方向垂直杆向下
【答案】B
【解析】解:根据几何关系,正三角形ABC的中心M到各顶点的距离。由点电荷场强公式可得,点电荷B、C在M处产生的场强大小均为。由于∠BMC=120°,根据矢量合成法则,B、C在M处产生的合场强大小,方向沿AM连线指向A(垂直杆向上)。
根据题意M点合场强为零,由电场叠加原理可知,带电细杆在M处产生的场强与E合1等大反向,解得:,方向垂直杆向下。
细杆位于AM中垂线上,由对称性分析可得,细杆在A处产生的场强大小与M处相同,解得:;根据场强方向背离带正电细杆的特性,细杆在A处场强方向垂直杆向上,故ACD错误,B正确;
故选:B。
10.(2025秋•永宁县校级期中)△ABC是一等腰直角三角形,∠A=90°,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为E1;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为E2,则的比值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【解析】解:在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为E1,方向垂直BC向下,如图所示
设点电荷在A点产生的电场强度大小为E,则A点的合场强大小
若将C点处的负点电荷取走,并放置一个电荷量为Q的正点电荷,方向如图所示
这时顶点A处电场强度的大小为
则有
故A正确,BCD错误。
故选:A。
11.(2025秋•台江区期中)如图所示,三角形ABC为直角三角形,∠A=30°,∠B=60°。在A、B两点各放一个点电荷,使C点的场强与AB平行,则A、B两点的点电荷电量绝对值之比为( )
A. B.3:1 C.9:1 D.
【答案】D
【解析】解:A、B两点处的点电荷在C处各产生一个场强,要求C点的场强与AB平行,则A、B两点处的点电荷在C处产生的场强垂直AB方向的分量必然相互抵消,根据点电荷场强公式和正交分解可得
求得
,故D正确,ABC错误。
故选:D。
12.(2025秋•西青区校级月考)如图所示,正电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R,CD为通过半球面顶点C和球心O的轴线。P、M为轴线上的两点,距球心O的距离均为,在M右侧轴线上O′点固定一带正电的点电荷Q,O′、M两点间的距离为R,已知P点的电场强度为零,若均匀带电的封闭球壳内部电场强度处处为零,则M点的电场强度大小为( )
A.0 B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:根据P点场强为零可知,半球面对P点场强和点电荷Q对P场强等大反向,
即半球面对P点场强大小为E1=k,方向向右;
现只研究半球面,若补全右半球面,根据带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零,补全右半球面后,正电球面在P、M两点产生的电场强度均为零,由于对称性,左半球面对M点场强和右半球面对M点场强等大反向,左半球面P点场强和右半球面对M点场强等大反向,即左半球面对M点场强为E2,方向向右;点电荷Q对M点场强为E3,方向向左;根据电场的叠加原理可知,M点合场强为E=E3﹣E2,方向向左,故C正确,ABD错误。
故选:C。
考点4电场线及其分布
1.电场线
(1)电场线是为了形象地描述电场而引入的,是假想的、客观不存在的,它有以下特点:
①电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷;
②电场线在电场中不相交;
③在同一电场里,电场线越密的地方电场强度越大;
④电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向;
⑤沿电场线方向电势逐渐降低;
⑥电场线和等势面在相交处相互垂直。
(2)几种典型电场的电场线
3. 两种等量点电荷电场线及规律的比较
比较
等量异种点电荷
等量同种正点电荷
电场线分布图
电荷连线上的电场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小,但不为零
O 点为零
中垂线上的电场强度
O 点最大,向外逐渐减小
O 点最小,向外先变大后变小
关于 0 点对称位置的电场强度
与 、 与 、 与
等大同向
等大反向
13.(2025秋•射阳县校级期中)下列电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:A、图中A、B两点电场强度方向不同,B处电场线密集,A处稀疏,所以B点场强大于A点场强,故A错误;
B、图中为匀强电场,A、B两点电场强度相同,故B正确;
C、图中A、B两点电场强度方向相同,A处电场线密集,B处稀疏,所以A点场强大于B点场强,故C错误;
D、图中A、B 两点在同一圆上,电场线疏密程度相同,它们的电场强度大小相等,但方向不同,电场强度是矢量,所以A、B 两点电场强度不同,故D错误。
故选:B。
14.(2025秋•台江区期中)如图所示,一带负电的粒子仅受电场力作用,以一定的初速度沿电场方向从a点运动到b点,关于粒子在此运动过程中的v﹣t图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:一带负电的粒子仅受电场力作用,以一定的初速度沿电场方向从a点运动到b点,电场方向向右,粒子带负电,所受电场力方向向左,故加速度方向与速度方向相反,所以粒子速度逐渐减小,又因为因电场线向右逐渐稀疏,场强逐渐减小,电场力逐渐减小,由牛顿第二定律可知加速度逐渐减小,则v﹣t图像的斜率绝对值减小,故A正确,BCD错误。
故选:A。
15.(2025秋•湘潭县校级期中)如图所示,实线为正点电荷周围的部分电场线,虚线为以点电荷为圆心的圆弧,a、b、c、d为圆弧与电场线的交点,下列说法正确的是( )
A.a、d两点的场强相同
B.d、c两点的场强相同
C.b点的场强大于d点的场强
D.a点的场强大于c点的场强
【答案】D
【解析】解:A、根据点电荷的场强公式E可知,a、d两点的场强大小相等,但是两点的电场强度方向不同,由于电场强度是矢量,所以a、d两点的场强不同,故A错误;
BCD、电场线的疏密程度表示场强的相对大小,根据题意得d点的场强大于c点的场强,d点的场强大于b点的场强,a点的场强大于c点的场强,故BC错误,D正确。
故选:D。
(多选)16.(2025•成都模拟)如图所示,O点为等边三角形ABC的中心,D、E、F三点分别为各边中点,G、H两点关于直线AD对称。在顶点A、B、C分别固定三个等量正点电荷,图中实线为电场线,设无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
A.G、H两点的场强相同
B.D、E、F三点的电势相等
C.O点的场强和电势均为零
D.在垂直纸面的O点正上方静止释放一电子(不计重力),电子将做往复运动
【答案】BD
【解析】解:A、G、H两点的电场线的疏密程度相同,故场强大小相同;电场线的切线方向不同,故场强方向不相同,故A错误;
B、D、E、F三点到各个正电荷的距离相等,则各点的电势相等,故B正确;
C、各个正电荷到O点的距离相等,在O点场强大小相等,方向互相夹120°角,根据矢量合成可知O点的场强为零;沿电场线方向电势降低,故O点电势大于零,故C错误。
D、垂直纸面的O点正上方电场方向向上,静止释放一电子,所受电场力向下,故电子向下做加速运动,当运动到O点正下方,电场方向向下,电子所受电场力向上,电子做减速运动,减速至速度为零再向上做加速运动,依次类推,可知电子将做往复运动,故D正确。
故选:BD。
1.(2025•眉山期中) 如图所示,质量为 ,带电量 的物块放在倾角为 的斜面上(斜面固定)的底部,在与斜面成 角斜向上的匀强电场 作用下由静止沿斜面向上运动,物块与斜面间的动摩擦因数 ,物块运动 时撤去匀强电场,斜面足够长,物体可视为点电荷,重力加速度 , ,不计空气阻力。求:
(1)撤去匀强电场瞬间,物体的速度为多大;
(2)物块沿斜面能上升的最大距离。
【答案】(1)7 m/s (2)7.7 m
【解析】(1)设匀强电场作用时物块的加速度大小为 ,根据牛顿
第二定律有
解得
根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得撤去拉力前瞬间物块的速度大小为
(2)撤去电场前,物块的位移大小为
撤去电场后, 物块的加速度大小为
物块继续沿斜面滑行的位移大小为
2.(2025秋•惠农区校级期中)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和﹣Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,MN与AB之间的距离为d。现有一个穿过细杆的带电小球P。质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球P从C处由静止开始释放,小球P向下运动,已知静电力常量为k,重力加速度为g,求:
(1)O点处的电场强度E的大小;
(2)小球P经过O点时的加速度。
【答案】(1)O点处的电场强度E的大小;
(2)小球P经过O点时的加速度g。
【解析】解:(1)小球P经过O点时受力如图:
由库仑定律得F1=F2=k
它们的合力为F=F1cos45°+F2cos45°
所以O点处的电场强度E
(2)小球P经过O点时,由牛顿第二定律得mg+qE=ma
所以a=g
答:(1)O点处的电场强度E的大小;
(2)小球P经过O点时的加速度g。
1(2025秋•松山区校级期中).如图所示,两光滑定滑轮 、 分别安装在竖直的固定轻杆上,带电小球 用轻质绝缘细线绕过两滑轮与不带电的物块 相连,与 连接端的细线竖直,在定滑轮 的正下方用绝缘杆固定一带电小球 ,整个系统处于平衡状态,忽略小球 、 及滑轮的大小。已知小球 带电量 ,物块 受到的重力 与竖直方向的夹角为 ,带电球 均可视为点电荷,静电力常量 。 求:
(1) 两球之间库仑力的大小;
(2)C物块对地面的压力的大小。
【答案】(1) 两球之间库仑力的大小为 ;
(2)C物块对地面的压力的大小为 。
【解析】
解:(1)由几何关系可知, ,由库仑定律可知, 两球之间库仑力的大小为: ,代入数据可得: ;
(2)对 受力分析,构建矢量三角形,如图所示:
由几何关系可知: ,对 ,由平衡条件可知: ,代入数据可得: ,由牛顿第三定律可知, 对地面的压力大小为 。
答:(1) 两球之间库仑力的大小为 ;
(2)C物块对地面的压力的大小为 。
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 电场力的性质
考点1电荷
1.两种电荷
毛皮摩擦过的橡胶棒带_负__电,丝绸摩擦过的玻璃棒带_正__电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电的物体能吸引轻小物体。
2.元电荷
最小的电荷量,其值为e= 1.60×10-19C 。
其他带电体的电荷量皆为元电荷的_整数__倍。
注意:元电荷不是带电体,也不是点电荷。
3.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子 。
(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平均分配。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(2025秋•铜仁市期中)干燥的天气里,在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发,越梳头发越蓬松,且头发会随着梳子飞起来。下列说法正确的是( )
A.由于摩擦起电,梳子和头发带同种电荷
B.该过程中电荷凭空产生了,电荷不守恒
C.头发越来越蓬松是因为太阳照射和摩擦产生的热量
D.梳子带的电荷量大小一定是1.6×10﹣19C的整数倍
2.(2025秋•山西期中)将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球后,金属箔片张开。金属箔片的起电方式及所带电荷为( )
A.接触起电,负电 B.接触起电,正电
C.感应起电,负电 D.感应起电,正电
3.(2025秋•海珠区校级月考)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量6.4×10﹣9C、﹣3.2×10﹣9C,让两个金属小球A、B接触再分开,则( )
A.质子从A球转移到B球
B.A球电量变为3.2×10﹣9C
C.A、B两球电量均变为1.6×10﹣9C
D.A、B两球电量均变为4.8×10﹣9C
4.(2025秋•黄浦区校级期中)真空中有完全相同的导体球X、Y、Z,其中X带电+4μC、Y不带电,Z带电﹣10μC。先将Y与X接触,分开后Y再与Z接触,最后Y带电( )
A.﹣4μC B.﹣3μC C.﹣2μC D.+4μC
考点2库仑定律
1.点电荷:是一种理想化的物理模型,当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
2.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.这个规律叫作库仑定律.这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力.
②公式:F=k,其中k=9.0×109 N·m2/C2,叫作静电力常量.
③适用条件:a.在真空中;b.静止点电荷.
5.(2025秋•信宜市期中)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为F,如果将它们的电荷量均减少为原来的一半,同时将它们的距离增大为原来的一倍,则它们之间的静电力大小将为( )
A. B. C. D.4F
6.(2025秋•乌鲁木齐期中)如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个直角三角形的三个顶点上,已知A、B分别带正电荷和负电荷,∠B=90°,∠C=30°,A所受B、C两个电荷的静电力的合力FA平行于BC并由C指向B,则下列说法正确的是( )
A.C带正电,且QB:QC=1:4
B.C带负电,且QB:QC=1:4
C.C带正电,且QB:QC=1:8
D.C带负电,且QB:QC=1:8
7.(2025秋•青羊区校级月考)如图所示,带电量分别为+4q、﹣q的小球A和小球B固定在相隔L的光滑绝缘水平面上,若要使带电小球C静止,可以将其放在( )
A.小球B左侧处
B.小球B右侧L处
C.小球B右侧2L处
D.放置的位置与小球C的电量和电性有关
8.(2025•广西开学)如图所示,A、B、C是三个相同的金属球(可视为质点),分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,其中A球带正电荷,B球带负电荷,C球不带电,A球带电荷量为Q,B球带电荷量为﹣3Q。现将B球先后与A、C接触再放回原处,静电力常量为k,则A球受到的静电力大小为( )
A. B.
C. D.
考点3场强叠加
1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质;
(2)基本性质:对放入其中的电荷有_力的作用 。
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的 静电力 与它的 电荷量 的比值。
(2)定义式:E= ,单位:N/C或V/m。
(3)矢量性:规定 正电荷 在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。
3.点电荷的电场:真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为E= 。
4 电场强度的叠加:
(1)如果有几个静止电荷在空间同时产生电场, 那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
遵循的法则: 电场强度是矢量,所以叠加时遵循平行四边形定则。
(2)适用条件:点电荷电场与点电荷电场或点电荷电场与匀强电场电场强度叠加。
9.(2025秋•福州期中)如图,真空中有两个电荷量均为q(q>0)的点电荷,分别固定在正三角形ABC的顶点B、C。M为三角形ABC的中心,沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为。已知正三角形ABC的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量为k。则细杆在顶点A处产生的电场强度大小和方向为( )
A.,方向垂直杆向上
B.,方向垂直杆向上
C.,方向垂直杆向下
D.,方向垂直杆向下
10.(2025秋•永宁县校级期中)△ABC是一等腰直角三角形,∠A=90°,如图所示,在顶点B、C各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点A处电场强度的大小为E1;若将C处的负点电荷替换为电荷量为Q的正点电荷,B处不变,这时顶点A处电场强度的大小为E2,则的比值为( )
A.1 B. C. D.
11.(2025秋•台江区期中)如图所示,三角形ABC为直角三角形,∠A=30°,∠B=60°。在A、B两点各放一个点电荷,使C点的场强与AB平行,则A、B两点的点电荷电量绝对值之比为( )
A. B.3:1 C.9:1 D.
12.(2025秋•西青区校级月考)如图所示,正电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R,CD为通过半球面顶点C和球心O的轴线。P、M为轴线上的两点,距球心O的距离均为,在M右侧轴线上O′点固定一带正电的点电荷Q,O′、M两点间的距离为R,已知P点的电场强度为零,若均匀带电的封闭球壳内部电场强度处处为零,则M点的电场强度大小为( )
A.0 B.
C. D.
考点4电场线及其分布
1.电场线
(1)电场线是为了形象地描述电场而引入的,是假想的、客观不存在的,它有以下特点:
①电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷;
②电场线在电场中不相交;
③在同一电场里,电场线越密的地方电场强度越大;
④电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向;
⑤沿电场线方向电势逐渐降低;
⑥电场线和等势面在相交处相互垂直。
(2)几种典型电场的电场线
3. 两种等量点电荷电场线及规律的比较
比较
等量异种点电荷
等量同种正点电荷
电场线分布图
电荷连线上的电场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小,但不为零
O 点为零
中垂线上的电场强度
O 点最大,向外逐渐减小
O 点最小,向外先变大后变小
关于 0 点对称位置的电场强度
与 、 与 、 与
等大同向
等大反向
13.(2025秋•射阳县校级期中)下列电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
14.(2025秋•台江区期中)如图所示,一带负电的粒子仅受电场力作用,以一定的初速度沿电场方向从a点运动到b点,关于粒子在此运动过程中的v﹣t图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(2025秋•湘潭县校级期中)如图所示,实线为正点电荷周围的部分电场线,虚线为以点电荷为圆心的圆弧,a、b、c、d为圆弧与电场线的交点,下列说法正确的是( )
A.a、d两点的场强相同
B.d、c两点的场强相同
C.b点的场强大于d点的场强
D.a点的场强大于c点的场强
(多选)16.(2025•成都模拟)如图所示,O点为等边三角形ABC的中心,D、E、F三点分别为各边中点,G、H两点关于直线AD对称。在顶点A、B、C分别固定三个等量正点电荷,图中实线为电场线,设无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
A.G、H两点的场强相同
B.D、E、F三点的电势相等
C.O点的场强和电势均为零
D.在垂直纸面的O点正上方静止释放一电子(不计重力),电子将做往复运动
1.(2025•眉山期中) 如图所示,质量为 ,带电量 的物块放在倾角为 的斜面上(斜面固定)的底部,在与斜面成 角斜向上的匀强电场 作用下由静止沿斜面向上运动,物块与斜面间的动摩擦因数 ,物块运动 时撤去匀强电场,斜面足够长,物体可视为点电荷,重力加速度 , ,不计空气阻力。求:
(1)撤去匀强电场瞬间,物体的速度为多大;
(2)物块沿斜面能上升的最大距离。
2.(2025秋•惠农区校级期中)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和﹣Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,MN与AB之间的距离为d。现有一个穿过细杆的带电小球P。质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球P从C处由静止开始释放,小球P向下运动,已知静电力常量为k,重力加速度为g,求:
(1)O点处的电场强度E的大小;
(2)小球P经过O点时的加速度。
1(2025秋•松山区校级期中).如图所示,两光滑定滑轮 、 分别安装在竖直的固定轻杆上,带电小球 用轻质绝缘细线绕过两滑轮与不带电的物块 相连,与 连接端的细线竖直,在定滑轮 的正下方用绝缘杆固定一带电小球 ,整个系统处于平衡状态,忽略小球 、 及滑轮的大小。已知小球 带电量 ,物块 受到的重力 与竖直方向的夹角为 ,带电球 均可视为点电荷,静电力常量 。 求:
(1) 两球之间库仑力的大小;
(2)C物块对地面的压力的大小。
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