高二物理选修3-1 第一章静电场基本习题类型 ppt

静电场习题

【例1】 两个点电荷带有相等的电量，要求 它们之间相距1m时的相互作用力等于1N, 则每个电荷的电量是多少？等于电子电量 的多少倍？[分析] 根据库仑定律，由F、r即可计算出电量.

[解] 设每个电荷的电量为Q,间距r=1m,相互作用力 F=1N.由库仑定律

得

这个电量与电子电量相比为

即是电子电量的6.25×1013倍

[说明] 在宏观世界中，Q=1×10-5C,是 一个不大的电量，但相比于微观世界中电子 等粒子的带电量，这简直是一个巨大的“电 的仓库”了.可见，电子电量(或元电荷) 是一个极小的电量。

【例2】 两个半径相同的金属小球，带电量之比为

1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置 上，则相互作用力可能为原来的 [ ]

[分析] 设两小球的电量分别为q与7q,则原来 相距r时的相互作用力

由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算 可分两种情况

(1)两球电性相同.相互接触时两球电量平均分布、每球带电量

(2)两球电性不同.相互接触时电荷先中和再平 分，每球带电量

[答] C、D

[说明] (1)相同的球接触后电量平分，是库仑当 年从直觉得出的结果，也是库仑实验中的一个重要 的思想方法——依靠彼此接触达到改变电量的目 的.(2)本题的计算渗透着电荷守恒的思想，即 电荷不会创生也不会消失，只能从一个物体转移到 另一个物体，或从物体的一部分传递到另一部分， 电荷的总量保持不变.

+Q +Q

接触后 再分开

1 Q 2

1 Q 2

3. 有两个半径为 r 的带电金属球中心相距为 L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力(设每 次各球带电量绝对值相同)( ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量

L=4rQ Q

库仑定律的适用是什么条件？ 点电荷：如果满足相互之间距离远大于带电体大小 则带电体便可看做点电荷. + + ++Q

L=4r ++ + L=4r

++ ++Q

--Q

+Q

4.光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的

2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经过一段时间后，B的加速度也为a,此时，A的加速度为

a/2 .

a A a/2 B

F=ma, 2aA= aBa B

L

F/

A

F

原距L,现距多少?

L/

L 2L/

5、 如图1所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一 直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电 荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三 个电荷的电量之比q1∶q2∶q3为 A.-9∶4∶-36 B. 9∶4∶36 C.-3∶2∶-6 D. 3∶2∶6

[分析] 每个电荷所受静电力的合力为零，其电 性不可能相同，只能是如图2所示两种情况. 考虑q2的平衡：由r1

2∶r23=1∶2,

据库仑定律得q3=4q1.考虑q1的平衡：由r12∶r13=1∶3,

考虑电性后应为-9∶4∶-36或9∶-4∶36.只有A正 确. [答]A.

6、下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2 的说法正确的是 ( B )

A、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷 所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷 所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量，它适 用于任何电场

C、E=kQ/r2是真空中点电荷场强的计算式，当r→0 时，E→∞;当r→∞时，E→0 D、以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强 相等

7、在场强为E的匀强电场中，固定一个电量为Q 的点电荷。以Q为圆心画一个圆，A、B为过圆心 并平行于电场线的直径两个端点。C、D为过圆心 并垂直电场线的直径的两个端点，如图所示。已 知B点的电场强度为零，则A点的电场强度的大小 水平向右 。 是 2E ,方向为D

EB Q A

C

8、正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速 运动，且运动的加速度值越来越小(重力不计), 则可以确定它所处的电场可能是：( C )

P

Q

P

Q

P

Q

P

Q

A

B

C

D

9.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如 图中虚线所示，不计粒子所受重力，则( ) A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小 C.A点的场强大于B点场强 D.粒子的速度不断减小

答案:BCD