高中新课标物理习题集选修3-1《静电场》

高中新课标物理习题集选修3-1《静电场》考点一电荷守恒定律、库仑定律及库仑力作用下的力的平衡问题1．关于元电荷和点电荷的理解正确的是BDA．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C．体积很小的带电体就是点电荷D．点电荷是一种理想化模型2．下面关于点电荷的说法正确的是()A．只有体积很小的带电体才可看做点电荷B．只有做平动的带电体才可看做点电荷C．只有带电荷量很少的带电体才可看做点电荷D．点电荷所带电荷量可多可少答案D[能否将一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否无需考虑它的体积大小和形状，即它的体积大小和形状可不予考虑时就可以将其看成点电荷，至于它的电荷量就可多可少．]3．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10C，下列判断正确的有(BC)A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子4.（2012浙江）19、用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和5.如图所示，带电小球A附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B，当开关S1、S2断开时，导体B左端带有负电荷，右端带有正电荷。下列说法中正确的是()A.闭合开关S1，则导体B左端不再带有电荷B.闭合开关S1，则导体B右端不再带有电荷C.闭合开关S2，则导体B左端不再带有电荷D.闭合开关S2，则导体B右端不再带有电荷（）6．对于库仑定律，下面说法正确的是A．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用，都可以使用公式F=k122qqrB．两个带电小球即使相距非常近，也能用为库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，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，对于它们之间的库仑力大小，只取决于它们各自所带的电荷量7．关于库仑定律，下列说法正确的是(D)A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．根据F＝kq1q2r2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律8.两个半径为R的带电导体球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为()A．F＝kq1q23R2B．Fkq1q23R2C．Fkq1q23R2D．无法确定【解析】因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布，当q1、q2是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，距离大于3R；当q1、q2是异种电荷时，相互吸引，分布于最近的两侧，距离小于3R，如图所示，所以静电力可能小于kq1q23R2，也可能大于kq1q23R2，所以D正确．11.（2011海南）.三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知A..n=3B..n=4C..n=5D..n=68．（2012上海）A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（）（A）－F/2（B）F/2（C）－F（D）F【考点】本题考查库仑定律【答案】B【解析】设ABr，2BCr，由题意可知2QqFkr；而2221(2)2QqQqFkkrr，故12FF，选项B正确。9．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[]A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小能力提升10.如图5所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？答案：负电A的左边0.2m处且与AB在一条直线上－94Q11.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。(1)若q2为正电荷，则q1带什么电荷？q3带什么电荷？(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比为多大？12.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1，和m2，带电量分别为q1和q2.用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是().(A)q1一定等于q2(B)一定满足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必须同时满足q1=q2,m1=m213．两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，两球位于同一水平线上，如图所示，则下列说法正确的是()A．若m1m2，则θ1θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1m2，则θ1θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ2答案：BC14.（2012上海）20．如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与2（1＞2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则（）（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB12ABABOθ绝缘手柄（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB【答案】ACD15．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线系于同一点，两球静止时它们在同一水平面上，与竖直方向的夹角依次为α＝30°、β＝60°，若同时剪断细线，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．a、b两小球将同时落到同一水平地面上B．下落过程中a小球水平飞行的距离比b小球大C．下落过程中a、b小球库仑力做功相等D．落地瞬间a小球重力的瞬时功率大于b小球重力的瞬时功率答案：AD16.如图所示，A、B为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球C时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同）。若把C球移走，两球没有发生接触，右图中，哪个图可以正确表示A、B两球的位置（）17、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°。则q2/q1为()A．2B．3C．23D．3318．下面各图A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．A球能保持静止的是()AD【解析】小球A受重力、库仑力和绝缘细线的拉力，受力示意图如图所示，由共点力的平衡条件及平行四边形法则可知AD正确．图619.如图11所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O，细线的长度关系为Oa＝ObOc，让三球带电后它们能静止在图中位置．此时细线Oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是()A．a、b、c三球质量一定相等B．a、b、c三球所带电荷量一定相等C．细线Oa、Ob所受拉力大小相等D．a、b、c三球所受静电力大小一定相等C解析：以小球c为研究对象，受到4个力的作用，重力，方向竖直向下，Oc绳的拉力，方向竖直向上，a球对c球的静电力Fac和b球对c球的静电力Fbc，由于小球c处于平衡状态，所以Fac和Fbc的合力必沿竖直方向，因为a、b、c构成一等边三角形，所以Fac＝Fbc.分别对a、b两球进行受力分析，根据力的正交分解、物体的平衡条件和牛顿第三定律易得，细线Oa、Ob所受拉力大小相等，C正确；a、b、c三球的质量、带电荷量没有要求，可能相等，也可能不相等，A、B错误；若三球的带电荷量不相等，三球所受的静电力也不相等，D错误．]