内容正文:
《多电荷的相互作用问题》针对训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,在边长为L的正方形的四个顶点A、B、C、D,分别放置电荷量大小均为q的点电荷,A、C点电荷为负,B、D点电荷为正,静电力常量为k。下列关于A处点电荷受力说法正确的是( )
A.大小为,方向沿AC方向 B.大小为,方向沿CA方向
C.大小为,方向沿AC方向 D.大小为,方向沿CA方向
2.如图所示,真空中正三角形的三个顶点上固定有三个相同的点电荷。已知、上两点电荷之间的库仑力大小为,则点处点电荷所受库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为、、的三个点电荷。已知静电力常量为k,,,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
4.如图,在真空中a、b两点分别固定电荷量均为的点电荷,c是ab中垂线上的一点,,。若在c点放置一个电荷量为的点电荷,已知静电力常量为k,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,直角三角形ABC中,,。两个点电荷分别固定在A、C两点,某试探电荷在B点受到的电场力方向与AB垂直,取,。则A、C两点处点电荷的电荷量之比为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,在光滑绝缘水平桌面上,固定着三个可视为点电荷的带电小球A、B、C。三个小球质量均为m,间距均为r,A、B球带等量电荷量,C球带电荷量。已知静电力常量为k,在解除C球固定的瞬间,C球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,真空中三个质量相同、带电量均为的小球a、b、c(可视为质点),分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时,各小球之间的距离均为L,轻绳与竖直方向夹角的正弦值为。已知静电力常量为k,则每根轻绳的张力为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.如图所示,若在P点放置一个正的试探电荷,则该试探电荷受到电场力的方向可能是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
9.如图所示,同一直线上的三个点电荷、、,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是( )
A.若、为正电荷,则为负电荷
B.若、为负电荷,则为正电荷
C.
D.
10.如图所示,在半径为R的圆周上均匀地分布着六个电荷量均为q的正电荷。在圆心O处固定有一个电荷量为q的负电荷,现随机将六个正电荷中的两个更换为电荷量为q的负电荷,静电力常量为k,此时O点的负电荷受到的静电力大小可能为( )
A.0 B. C. D.
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
B
D
B
D
BC
AC
ABC
1.A
【详解】根据题意可知A处点电荷受力如图
根据
可知
故三者合力为
F方向沿AC方向。
故选A。
2.B
【详解】由库仑定律
任意两个点电荷间的库仑力相等,则点处点电荷所受库仑力如图
则由几何关系得合力大小为
故选B。
3.D
【详解】a对c或b对c的库仑力
c受到的合力
故选D。
4.B
【详解】根据力的矢量合成可知c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为
故选B。
5.D
【详解】某试探电荷在B点受到的电场力方向与AB垂直,假设垂直AB向上,则试探电荷在B点的受力如图所示
设A点的电荷量为、C点的电荷量为,试探电荷的电荷量为,由库仑定律有
,
由几何关系有
,
联立可得
故选D。
6.B
【详解】对C球受力分析可知,A、B球对C球的库仑力为引力,大小均为
三个小球间距均为r,构成等边三角形,可知C球受到的合力方向水平向左,大小为
由牛顿第二定律可知C球的加速度大小为
故选B。
7.D
【详解】由于整个装置有对称性,三根绳上拉力大小相等,以a球为例进行分析,a球受到自身的重力、b球与c球对其的库仑力,以及绳的拉力共4个力的作用,其中两个库仑力在abc平面上,合力的大小为
再对a受力分析可如下图所示
其中,根据合成关系可知,绳的拉力为,故选D。
8.BC
【详解】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知,P点的正的试探电荷所受+Q1的斥力沿二者连线指向右上方,所受-Q2的吸引力沿二者连线指向右下方,根据平行四边形定则可知,斥力和吸引力的合力方向可能为F2或F3。
故选BC。
9.AC
【详解】AB.三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态,则一定满足“两同夹异,两大夹小,近小远大”,所以和是同种电荷,是异种电荷,故A正确,B错误;
CD.根据库仑定律和矢量的合成,则有
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
10.ABC
【详解】采用等效替代法,在更换电荷的位置,再放一个电荷量为q的正电荷和一个电荷量为q的负电荷,对于O点电荷的受力不产生实际影响,所有正电荷对O点电荷的作用力的合力为0,更换电荷后所有电荷对O点电荷的作用力可等效为在A、B、C、D、E、F中随机两个点位置放置电荷量为2q的负电荷对O点电荷作用力的合力,有邻、间、对三种可能,如图所示
A处电荷对O点电荷的作用力
则对位时,合力
邻位时两力夹角为60°,合力
间位时两力夹角为120°,合力
故选ABC。
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