第九章 静电场及其应用(提高卷)-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-09-03
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摘要:
**基本信息**
本卷为高二物理必修3第九章静电场及其应用提高卷,聚焦物理观念与科学思维,通过基础巩固、能力提升、创新应用三级梯度设计,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/40|元电荷、感应起电、库仑力、电场强度|第3题结合电荷接触后库仑力变化,考查科学推理;第8题联系静电屏蔽等实际应用,体现科学态度与责任|
|实验题|2/16|库仑定律探究、密立根油滴实验|第11题用控制变量法分析静电力影响因素,第12题关联元电荷测量,培养科学探究能力|
|计算题|3/44|静电力平衡、电场中的运动|第15题综合库仑力与受力平衡,强化模型建构;第14题结合电场撤去后的运动分析,提升综合应用能力|
内容正文:
第九章:静电场及其应用(提高卷)
2026-2027学年高二上学期物理人教版必修3测试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
2.如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法不正确的是( )
A.导体A和导体B下部的金属箔都张开,且导体A带负电、B带正电
B.手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B都不带电
C.如果用手摸一下导体A端,手离开后,移去带电体C,导体带电
D.无论用手摸一下导体的什么位置,手离开后,移去带电体C,导体带负电
3.两相同的金属小球,带电后两球间的静电力大小为,若将两小球接触后仍放回原处,两球间的静电力大小仍为,则两小球接触前( )
A.一定带等量的同种电荷 B.可能带不等量的异种电荷
C.可能带不等量的同种电荷 D.不可能带异种电荷
4.如图甲、乙所示,两个电荷量均为的点电荷分别置于电荷量线密度相同、半径相同的圆环和半圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
5.竖直放置的绝缘轻质弹簧一端固定于水平地面上,另一端连接带电小球A,在A球正上方有一用绝缘细线悬挂在空中的带电小球B,带电小球C恰好静止在A、B的正中间,如图所示。已知三个小球质量均为m,带电荷量绝对值相同且均可视为点电荷。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小为g,则细线对小球B的拉力大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个质量均为m的带电小球,A、B球带负电,电荷量均为2q。有一水平拉力F作用在C球上,如果三个小球能够保持边长为r的正三角形“队形”一起沿拉力F方向做匀加速直线运动,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.A、B之间的库仑力为
B.A、B之间的库仑力为
C.C球带正电,且电荷量为2q
D.C球带正电,且电荷量为q
7.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处的场强为( )
A.大小为,方向水平向右 B.大小为,方向水平向左
C.大小为,方向水平向左 D.大小为,方向水平向右
8.下列有关电学知识的相关说法,正确的是( )
A.图甲在加油站给车加油前,触摸一下静电释放器是将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地
B.图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据静电屏蔽原理而制成的
C.图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大,所以在三条输电线上方还有两条导线,它们与大地相连,形成一个稀疏的金属“网”,把高压线屏蔽起来,使其免遭雷击
D.图丁为一根优质电话线,给话筒线套上金属外衣,可以起到静电屏蔽的效果,防止干扰信号从话筒线上“入侵”
9.如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正六边形,顶点到O点的距离均为R。在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷,且电荷量为5q的点电荷在x轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
A.方向沿x轴负方向
B.大小为
C.大小为
D.若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷,O点处场强大小不变
10.如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一带电量为q(q>0),质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,在该过程中,下列说法正确的有( )
A.细线与竖直方向夹角逐渐减小 B.细线与竖直方向夹角逐渐增大
C.细线中的张力逐渐减小 D.细线中的张力逐渐增大
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.(8分)为探究“影响电荷间相互作用力的因素”,小陕同学做了如下图所示实验。A是一个带电荷量为的带电体,把系在绝缘丝线上、所带电荷量为的小球先后挂在等位置。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是______。
A.比较小球抬起的高度 B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度 D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是______。
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.类比法
(3)(多选)通过上述操作可以得出结论:______。
A.当不变时,距离r越大,静电力F越小
B.当不变时,距离r越大,静电力F越大
C.当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越大
D.当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越小
(4)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,它将两个半径为R的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距3R,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
12.(8分)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有( )
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量___________(已知重力加速度为。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都有一定规律,并定义了元电荷,关于元电荷下列说法正确的是( )
A.油滴的电荷量可能是 B.油滴的电荷量可能是
C.元电荷就是电子 D.任何带电体所带电荷量可取任意值
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图所示,半径为R、内表面光滑的绝缘半球壳固定在水平面上,在球壳内表面最低点B处固定一个带正电的点电荷,一质量为m、带电量为的小球恰好静止在球壳内表面A点,OAB为正三角形,OB竖直。已知小球可视为质点,重力加速度为,静电力常量为k,求:
(1)B处点电荷的带电量为多少;
(2)快速撤去B处点电荷的瞬间,小球的加速度为多大。
14.(16分)如图所示,电荷量为、质量为的带正电小球,用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,细线长为。假设电场区域足够大,静止时细线与竖直方向夹角,小球在运动过程中电荷量始终保持不变,,,重力加速度为。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)若把小球拉到最低点由静止释放,当小球运动到细线与竖直方向夹角时忽然撤去电场,则
①小球回到最低点时的速度多大?
②小球回到最低点时对细线的拉力多大?
15.(18分)如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为+9q、+q(电量为已知量),质量分别记为m1和m2(质量未知)静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离OB=L,∠AOB=90°,∠OAB=30°,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k。求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量m1和m2之比;
(3)O点的电场强度。
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第九章:静电场及其应用(提高卷)
2026-2027学年高二上学期物理人教版必修3测试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
【答案】B
【详解】A.元电荷是最小的电荷量,数值为1.6×10-19C,电子所带的电荷量等于一个元电荷的数值,元电荷不是实物粒子,故A错误;
B.元电荷的数值等于一个电子所带电荷量的绝对值,是与一个电子所带电荷量数值相等的电荷量,故B正确;
C.根据电荷守恒定律,电荷既不能被创造也不能被消灭,摩擦起电的本质是电荷在物体间转移,并非创造了电荷,故C错误;
D.感应起电的本质是电荷在同一物体内部的不同部分之间转移,接触起电才是电荷从带电物体转移到原来不带电的物体,故D错误。
故选B。
2.如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法不正确的是( )
A.导体A和导体B下部的金属箔都张开,且导体A带负电、B带正电
B.手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B都不带电
C.如果用手摸一下导体A端,手离开后,移去带电体C,导体带电
D.无论用手摸一下导体的什么位置,手离开后,移去带电体C,导体带负电
【答案】B
【详解】A.将带正电的带电体C靠近导体A时,会吸引导体中的自由电子,使电子聚集到A端,B端因缺少电子而带正电,所以A、B下部的金属箔都会张开,且导体A带负电、B带正电,故A正确,不符合题意;
B.手持绝缘柱把A、B分开后,A的负电荷和B的正电荷无法中和,所以再移开C,A、B会分别带负电和正电,故B错误,符合题意;
C.用手摸导体的A端时,人体的电子会流入导体,中和B端的正电,此时导体整体带负电,所以手离开后移去C,导体仍然带负电,不是不带电,故C正确,不符合题意;
D.无论手摸导体的哪个位置,人体的电子都会流入导体,中和B端的正电,所以手离开后移去C,导体整体带负电,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.两相同的金属小球,带电后两球间的静电力大小为,若将两小球接触后仍放回原处,两球间的静电力大小仍为,则两小球接触前( )
A.一定带等量的同种电荷 B.可能带不等量的异种电荷
C.可能带不等量的同种电荷 D.不可能带异种电荷
【答案】B
【详解】接触前静电力为
接触后电荷均分,静电力为
由,得
若带同种电荷,则,代入得,即
若带异种电荷,方程变为,解得,存在实数解。
综上所述,两球可能带等量的同种电荷,也可能带不等量的异种电荷,故选B。
4.如图甲、乙所示,两个电荷量均为的点电荷分别置于电荷量线密度相同、半径相同的圆环和半圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据对称性,图甲中四分之一圆环对圆心点电荷的库仑力可等效为环上电荷集中于环中点处电荷对圆心点电荷产生的,如图
同理,图乙中环对圆心点电荷的库仑力可等效为上下两个四分之一圆环电荷对其产生的,如图
几何关系可知
故选A。
5.竖直放置的绝缘轻质弹簧一端固定于水平地面上,另一端连接带电小球A,在A球正上方有一用绝缘细线悬挂在空中的带电小球B,带电小球C恰好静止在A、B的正中间,如图所示。已知三个小球质量均为m,带电荷量绝对值相同且均可视为点电荷。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小为g,则细线对小球B的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】C静止在A、B正中间,设A与C的距离为r,则B与C的距离也为r。三个小球电荷量绝对值相同,根据库仑定律
A、C间库仑力大小与B、C间库仑力大小相等,记为。 C受向下的重力,要保持平衡,A、B对C的库仑力必须均为向上,因此AC同种且与B异种。
因此平衡条件为:
解得
A、B间距为,A、B异种电荷相互吸引,库仑力大小为:
B受力平衡:
故选C。
6.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个质量均为m的带电小球,A、B球带负电,电荷量均为2q。有一水平拉力F作用在C球上,如果三个小球能够保持边长为r的正三角形“队形”一起沿拉力F方向做匀加速直线运动,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.A、B之间的库仑力为
B.A、B之间的库仑力为
C.C球带正电,且电荷量为2q
D.C球带正电,且电荷量为q
【答案】A
【详解】CD.运动中间距不变,则三球加速度相同,方向水平向右,因为A、B两球的电量均为-2q,所以B球受到A的斥力向下,则受到C球的力为吸引力,所以C球带正电,设C球所带电量为Q,对B球受力分析,有
解得
故CD错误;
AB.根据库仑定律可得A和B球之间的库仑力为
故A正确,B错误。
故选A。
7.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处的场强为( )
A.大小为,方向水平向右 B.大小为,方向水平向左
C.大小为,方向水平向左 D.大小为,方向水平向右
【答案】A
【详解】点电荷在点产生的场强大小为,方向水平向右
因为点处的合场强为零,所以圆盘在点产生的场强与大小相等、方向相反,即,方向水平向左
根据对称性,圆盘在点产生的场强大小也为,方向水平向右
点电荷在点产生的场强大小为,方向水平向右
所以点处的合场强大小为,方向水平向右
故选A。
8.下列有关电学知识的相关说法,正确的是( )
A.图甲在加油站给车加油前,触摸一下静电释放器是将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地
B.图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据静电屏蔽原理而制成的
C.图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大,所以在三条输电线上方还有两条导线,它们与大地相连,形成一个稀疏的金属“网”,把高压线屏蔽起来,使其免遭雷击
D.图丁为一根优质电话线,给话筒线套上金属外衣,可以起到静电屏蔽的效果,防止干扰信号从话筒线上“入侵”
【答案】ACD
【详解】A.人体与衣物等发生摩擦时会产生静电,触摸与大地相连的静电释放器,可使人体所带电荷迅速导入大地,避免加油时因静电放电产生火花,故A正确;
B.家用煤气灶的点火装置通常利用压电效应产生高电压,使电极间空气被击穿而产生电火花,并非利用静电屏蔽原理,故B错误;
C.高压输电线上方的两条接地导线称为避雷线,雷电优先击中避雷线后,电流可沿避雷线和铁塔导入大地,从而减小高压输电线遭受雷击的可能性,故C正确;
D.电话线外包金属屏蔽层,金属屏蔽层接地后可减弱外界电场对内部信号线的干扰,起到静电屏蔽作用,故D正确。
故选ACD。
9.如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正六边形,顶点到O点的距离均为R。在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷,且电荷量为5q的点电荷在x轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
A.方向沿x轴负方向
B.大小为
C.大小为
D.若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷,O点处场强大小不变
【答案】AC
【详解】ABC.图中q、4q两正点电荷在O点处的合场强方向由4q指向q,大小为
图中2q、5q两正点电荷在O点处的合场强方向由5q指向2q,大小为
图中3q、6q两正点电荷在O点处的合场强方向由6q指向3q,大小为
根据几何关系可知方向与方向的夹角为,则、的合场强大小为
的方向与方向相同,沿x轴负方向,故O点处的电场强度大小为
方向沿x轴负方向,故AC正确,B错误;
D.若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷,则2q、两点电荷在O点处的合场强方向由2q指向,大小为
故O点处的电场强度大小变为,故D错误。
故选AC。
10.如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一带电量为q(q>0),质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,在该过程中,下列说法正确的有( )
A.细线与竖直方向夹角逐渐减小 B.细线与竖直方向夹角逐渐增大
C.细线中的张力逐渐减小 D.细线中的张力逐渐增大
【答案】BC
【详解】根据题意可知,小球所受电场力大小为Eq=mg
小球的受力如图所示
由图可知,当匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,细线与竖直方向夹角逐渐增大,细线中的张力不断减小。
故选BC。
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.(8分)为探究“影响电荷间相互作用力的因素”,小陕同学做了如下图所示实验。A是一个带电荷量为的带电体,把系在绝缘丝线上、所带电荷量为的小球先后挂在等位置。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是______。
A.比较小球抬起的高度 B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度 D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是______。
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.类比法
(3)(多选)通过上述操作可以得出结论:______。
A.当不变时,距离r越大,静电力F越小
B.当不变时,距离r越大,静电力F越大
C.当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越大
D.当带电体与小球的距离r不变时,越大,静电力F越小
(4)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,它将两个半径为R的金属小球分别带上了和的正电,并使其球心相距3R,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
【答案】(1)C
(2)B
(3)AC
(4)偏大
【详解】(1)当小球平衡时满足F=mgtanθ
即为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,方法最好的是比较丝线偏离竖直方向的角度。
故选C。
(2)先使小球系于不同位置,改变两球之间的距离,比较小球所受作用力的大小。然后使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是控制变量法。
故选B。
(3)结合可知,通过上述操作可以得出结论是,当Q1、Q2不变时,距离r越大,静电力F越小;当Q1、Q2距离r不变时,Q2越大,静电力F越大。
选AC。
(4)因为同种电荷相互排斥,电荷间实际等效距离大于3R,利用公式来计算两球之间的库仑力导致库仑力计算结果比实际值偏大。
12.(8分)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有( )
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量___________(已知重力加速度为。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都有一定规律,并定义了元电荷,关于元电荷下列说法正确的是( )
A.油滴的电荷量可能是 B.油滴的电荷量可能是
C.元电荷就是电子 D.任何带电体所带电荷量可取任意值
【答案】(1)ABC
(2)
(3)B
【详解】(1)平行金属板板间存在匀强电场,液滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
可得
所以要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
故选ABC。
(2)根据第一问可知该油滴的电荷量
(3)A.油滴的电荷量只能是元电荷的整数倍,根据
故A错误;
B.同理
故B正确;
C.元电荷是带电体的最小带电量,不是电子,故C错误;
D.任何带电体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍,故D错误。
故选B。
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图所示,半径为R、内表面光滑的绝缘半球壳固定在水平面上,在球壳内表面最低点B处固定一个带正电的点电荷,一质量为m、带电量为的小球恰好静止在球壳内表面A点,OAB为正三角形,OB竖直。已知小球可视为质点,重力加速度为,静电力常量为k,求:
(1)B处点电荷的带电量为多少;
(2)快速撤去B处点电荷的瞬间,小球的加速度为多大。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)带电小球在点的受力情况如图所示。
由正三角形的几何关系可知,三个力的方向两两夹角均为。由三力平衡的三角形法则,三个力组成等边三角形,得
两点电荷的间距,由库仑定律得
结合平衡条件,解得
(2)撤去点电荷的瞬间,小球的速度为。由向心加速度公式得
取沿球面切线指向点为正方向,由牛顿第二定律得
此时加速度只有切向分量,故瞬时加速度大小为
14.(16分)如图所示,电荷量为、质量为的带正电小球,用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,细线长为。假设电场区域足够大,静止时细线与竖直方向夹角,小球在运动过程中电荷量始终保持不变,,,重力加速度为。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)若把小球拉到最低点由静止释放,当小球运动到细线与竖直方向夹角时忽然撤去电场,则
①小球回到最低点时的速度多大?
②小球回到最低点时对细线的拉力多大?
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)对小球受力分析,根据平衡条件则有
解得
(2)①设小球回到最低点的速度为,整个过程中只有电场力做功,根据动能定理可知
解得
②小球在最低点时,由牛顿第二定律可得
结合上式可得
根据牛顿第三定律可知,小球回到最低点时对细线的拉力为
15.(18分)如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为+9q、+q(电量为已知量),质量分别记为m1和m2(质量未知)静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离OB=L,∠AOB=90°,∠OAB=30°,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k。求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量m1和m2之比;
(3)O点的电场强度。
【答案】(1)
(2)1:3
(3),方向与AO连线成角,满足
【详解】(1)由几何关系可知,、间距为
根据库仑定律,、之间的库仑力大小为
(2)对、受力分析如图所示:
对球有
对球有
解得
(3)两个带电小球、在点产生的电场强度大小分别为,
O点的电场强度大小为
方向与AO连线成角,满足
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