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库仑定律、电场强度1.如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。
沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为Q A、Q B，下面判断正确的是( )A. Q A=Q B，A带负电B. Q A=Q B，A带正电C. Q A>Q B，A带负电D. Q A>Q B，A带正电2.如图所示，梳过头发的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。
关于摩擦起电现象，下列说法正确的是( )A. 摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B. 两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷C. 摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D. 丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电3.如图甲所示，用OA、OB、AB三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m的带等量同种电荷的小球(可视为质点)，三根绳子处于拉伸状态，且构成一个正三角形，AB绳水平，OB绳对小球的作用力大小为F T.现用绝缘物体对右侧小球施加一水平拉力F，使装置静止在图乙所示的位置，此时OA绳竖直，OB绳对小球的作用力大小为F T′.根据以上信息可以判断F T和F T′的比值为( )B. √ 3A. √ 33D. 条件不足，无法确定C. 2√ 334.如图所示，水平面上放置一个绝缘支杆，支杆上的带电小球A位于光滑小定滑轮O的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连，在拉力F的作用下，小球B静止，此时两球处于同一水平线。
假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离，支杆始终静止。
在此过程中以下说法正确的是( )A. 细线上的拉力一直增大B. B球受到的库仑力不变C. B球受到的库仑力一直变大D. 支杆受到地面向右的摩擦力逐渐减小5.如图，在方向平行于纸面的匀强电场中有一平台，一带电小球从平台左下侧某位置P以v0=8m/s的初速度竖直向上抛出，小球恰好从平台左端Q点以速度v1=6m/s水平滑入平台。
高二物理库仑力习题课一、平衡问题：（一）共线平衡问题1、真空中，在光滑的水平面上，有两个点电荷A和B,电荷量分别为QA=1×10-12C QB=-9×10-12C，他们之间距离为3米。
在何处放一个什么样的点电荷C可使三者都能保持平衡？2、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) 如果q2为正电荷，则q1为电荷，q3都是电荷。
(2) q1、q2、q3三者电荷量大小之比是（二）非共线力平衡问题3、如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F=______，小球A带的电量q=______．（k=9×109Nm2/Kg2）4、如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的长为10cm的绝缘杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰好与A等高，若B的质量为30 g，则B的电荷量为多少？（k=9.0×109N．m2/C2，g=10m/s2）二、库仑力作用下的非平衡问题（一）直线运动5、如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电荷，电荷量均为q。
现对C施一水平向右的力F的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r不变，（三个小球均为点电荷）求：(1)C球的电性和电荷量；(2)水平力F的大小。
6、质量均为m的三个小球A、B、C放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上,彼此相隔L.A球带电量QA=10q,QB=q,在小球C上外加一个水平向右的恒力F,如图所示,要在运动过程中始终保持三球间距离L不变,则C球的带电量有多大?外力F应为多大?（二）圆周运动7、竖直平面内有一圆形绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一带电荷量为+Q 的点电荷．质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力．三、库仑力作用下动态平衡8、如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球在某一位置平衡。
《库仑定律》习题课学习目标：1、掌握库仑定律。
2、会用库仑定律进行有关的计算．3、培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．重点：库仑定律的理解难点：库仑定律的应用与学生能力的培养一、库仑力的叠加问题例1、如图，真空中有三个同种点电荷Q 1、Q 2和Q 3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q =4.0×10－12C ，求Q 2所受的静电力的大小和方向。
二、库仑力作用下的平衡问题例2、如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C 的小球B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm ，丝线与坚直方向夹角为45 ，此时小球B 受到库仑力F =_____。
小球A 带的电量q A =_______。
例3、如图3所示，真空中有两个点电荷A 、B ，它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点，它们的电荷量分别为Q A =16×10－12C ，Q B =4.0×10－12C ，现引入第三个点电荷C ，（1）若要使C 处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷A 、B 不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？拓展:若A 、B 为异种电荷呢？BA三、库仑力作用下的运动问题例9如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为Q A=8q，B球带电量为Q B=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。
求：⑴拉力F的大小．⑵C球的带电量Q C．【说明】本题在解答过程中，物体的平衡条件成为关键内容，因此分析物体的受力，对力进行分解合成就成了必须的步骤。
其次，小球A带电量为q A=-5×10－9C中的负号在答案中不是可缺少的内容，必须重视。
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题43 库仑定律、电场强度和电场线导练目标 导练内容目标1 库仑定律及库仑力作用下的平衡问题目标2 电场强度的叠加与计算 目标3有关电场线的综合问题一、库仑定律及库仑力作用下的平衡问题 1.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。
(2)表达式：F ＝k q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量。
(3)适用条件：真空中的点电荷。
(4)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。
(5)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。
①同种电荷：F ＜k q 1q 2r 2 ；②异种电荷：F ＞k q 1q 2r2 。
2.库仑力作用下的平衡问题(1)四步解决库仑力作用下的平衡问题：(2)三个自由点电荷的平衡问题：①平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷平衡的位置是另外两个点电荷的合场强为零的位置。
②平衡规律：(3)利用三角形相似法处理带电小球的平衡问题：常见模型几何三角形和力的矢量三角形比例关系G T F OA OB d ==122kq qmg F rh d r==11m g T FOC OA AC==22m g T FOC OB BC='=【例1】如图所示，光滑绝缘的水平面上放着三个带电小球（可看成点电荷），三个小球处在同一条直线上，要使三个小球都处于静止状态，则它们的电荷量分别为（）A．Q A=4Q、Q B=4Q、Q C=4QB．Q A=4Q、Q B=-5Q、Q C=3QC．Q A=9Q、Q B=-4Q、Q C=36QD．Q A=-4Q、Q B=2Q、Q C=-3Q【答案】C【详解】A．由“两同夹异”可知,小球A、C带同种电荷，小球B与A/C带异种电荷，A错误；B．由“两大夹小”可知，B项错误；CD．三个自由电荷位置如题图所示，根据平衡列出方程组，对于A有2A BkQ QAB=2A CkQ QAC对于B 有2A B kQ Q AB =2B C kQ Q BC 对于C 有2A C kQ Q AC =2B C kQ Q BC 解得CB Q Q CAQ Q 由几何关系得AC=AB+BC A C Q Q A B Q Q B C Q Q C 正确，D 项错误。
库伦定律（习题课）【典型例题】【例1】关于点电荷的说法，正确的是 ( )A、只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C、点电荷一定是电量很小的电荷D、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷【例2】两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（）A、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变【例3】真空中有三个同种的点电荷，它们固定在一条直线上，如图所示，它们的电荷量均为4.0×10-12C，求Q2受到静电力的大小和方向。
【例4】有质量均为m=100g的带电小球A、B、C置于光滑的水平面上，A带电量+5.0×10-6C，B带电量为+1.0×10-6C，今给C球施加水平向右的拉力F=121.5N ，刚好可以使它们保持r=0.1m的距离不变。
求：（1）A、B、C的加速度各是多大？（2）C球带电性质和带电量的大小？【基础练习】一、选择题1、A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引,如果A带正电则( )A、.B、C球均带负电B、B球带负电，C球带正电C、B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D、B、C球都不带电2、库仑定律的适用范围是（）A、真空中两个带电球体间的相互作用B、真空中任意带电体间的相互作用C、真空中两个点电荷间的相互作用D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律3、下述说法正确的是（）A．元电荷就是质子B．物体所带的电量只能是某些值。
C．元电荷是带电物体电量的最小值D．由库仑定律F=k221 r qq可知，当两电荷间距离r→0时，F→∞4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是：（）A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷C．A和B原来带有异种不等量电荷D．A原来带电，而B原来不带电5、带负电的粒子以不同的速度v0从A点分别射出，在O点处有一个固定的正点电荷，已知v0⊥OA，粒子的重力可忽略不计，其中有一些粒子可以绕O点做圆周运动，那么这些做圆周运动的粒子（）A．一定具有相同的动能B．一定具有相同的电量C．如果它们的动能相同，那么它们的荷质比一定相同D．如果它们的电量相同，那么它们动能一定相同6、真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（）A、4/9B、4/27C、8/27D、2/27二、填空题7、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________．在国际单位制中k的单位是________．在真空中两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力 N8、真空中有两个点电荷A、B．其带电量q A=2q B，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10-2N，则其带电量分别为q A=__2×108_C____，q B=1×108_C______．三、计算题9、在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为十1.8×10-12C。
电场强度习题带答案二、电场电场强度电场线练题选择题1.下面关于电场的叙述正确的是 [C]。
只要有电荷存在，其周围就存在电场。
2.下列关于电场强度的叙述正确的是 [A]。
电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力。
3.电场强度的定义式为 E = F/q [B]。
F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量。
4.A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则 [D]。
A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关。
5.关于点电荷产生的电场强度，下列说法正确的是 [A]。
当r→0时，E→∞。
6.关于电场线的说法，正确的是 [C]。
电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大。
7.如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则 [D]。
不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定。
8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [B]。
2kq/r^29.四种电场的电场线如图2所示。
一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大。
则该电荷所在的电场是图中的 [B]。
4×10-8C，它们之间的距离为0.2m，求它们之间的电势差和电场强度大小。
解：首先计算电势差，根据电势差公式：ΔV = V_B - V_A = -∫A→B E·dl其中，E为电场强度，dl为路径微元，积分路径为从A到B。
由于题目中只有两个点电荷，可以采用库仑定律求出电场强度：E = kQ/r^2其中，k为库仑常数，Q为电荷量，r为距离。
在本题中，A、B两点电荷的电场强度大小为：E_A = kQ_B/r^2 = 9×10^9×(-4×10^-8)/(0.2)^2 = -9×10^4N/CE_B = kQ_A/r^2 = 9×10^9×(2×10^-8)/(0.2)^2 = 9×10^4 N/C由于电场强度方向与路径方向相反，所以积分路径应该从B到A，即：ΔV = -∫B→A E·dl = -∫B→A E_B·dl + ∫B→A E_A·dl考虑到路径为直线，可以简化积分：ΔV = -E_B·l + E_A·l = (E_A - E_B)·l代入数值计算，得到：ΔV = (9×10^4 + 9×10^4)×0.2 = 3.6×10^4 V接下来计算电场强度大小，可以用电势差与距离的比值来求：E = ΔV/d = (3.6×10^4)/(0.2) = 1.8×10^5 N/C所以，A、B两点电荷之间的电势差为3.6×10^4 V，电场强度大小为1.8×10^5 N/C。
习题课:库仑定律和电场强度合格考达标练1.如图所示,负电荷q在电场中由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的()q在电场中由P向Q做加速运动,故电场线方向由Q到P;由于加速度越来越大,则静电力越来越大,电场强度逐渐增强,电场线越来越密,故选项C正确。
2.(2021湖南东安一中月考)一带负电的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。
关于b处电场强度E的方向,如图所示的各图中可能正确的是(虚线是曲线在b处的切线)()E方向相反知,D正确。
3.如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则()A.粒子一定带负电B.粒子一定是从a点运动到b点C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电的粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A错误;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,电场线在c点的受力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C 正确;若粒子从c运动到a,静电力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,反之粒子做减速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误。
故选C。
4.两个通电小球带电后相互排斥,如图所示。
两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上。
两球质量用m 和M 表示,所带电荷量用q 和Q 表示。
若已知α>β,则下列说法正确的是( ) A.两球一定带异种电荷 B.m 一定小于M C.q 一定大于QD.m 受到的静电力一定大于M 所受的静电力,带同种电荷,A 错误;两球之间的静电力大小相等,q 与Q 的大小关系不一定,C 、D 错误;kQqr 2=mg tan α=Mg tan β,α>β,所以m<M ,B 正确。
第九章静电场及其应用9.3电场电场强度（一）第1课时电场强度一、单选题：1.有关电场强度的理解，下述说法正确的是()A．由E＝Fq可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E＝Fq，取走q后，该点场强不变C．由E＝k qr2可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度无穷大D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同答案B解析电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量以及所受的电场力无关，由E＝Fq可知，电场强度E等于电荷q所受的电场力F与电荷量q的比值，选项A错误；在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E＝Fq，取走q后，该点场强不变，选项B正确；在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度的公式E＝k qr2不再适用，选项C错误；以点电荷Q为中心的球面上各点场强大小相等，方向不同，D错误．2.如图所示的是在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是()A．A、B、C、D四点电场强度大小相等B．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是E D>E A>E B>E CC ．A 、B 、C 、D 四点的电场强度大小关系是E A >E B >E D >E CD ．无法确定这四个点的电场强度大小关系【答案】B 【解析】题图中给出了A 、B 、C 、D 四个位置上电荷量和它所受静电力大小的变化关系，由电场强度的定义式E ＝F q可知，F －q 图象的斜率代表电场强度．斜率大的电场强度大，斜率小的电场强度小．故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．3.关于电场中某点的场强大小和方向的描述，下列说法正确的是()A ．由E ＝F q知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Q r2知，E 与Q 成正比，与r 2成反比C ．由E ＝k Q r2知，在以Q 为球心，r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力方向【答案】B 【解析】E ＝F q为场强的定义式，而电场中某点的场强只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q 及q 的大小、正负无关，选项A 错误；E ＝k Q r 2是点电荷Q 产生的电场中各点场强的决定式，故E ∝Q r2，选项B 正确；因场强为矢量，E 相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C 错误；因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E 与＋q 受力方向相同，否则相反，故选项D 错误．4.如图所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有A 、B 两点,A 点的电场强度大小为E A ,方向与AB 连线成60°角,B 点的电场强度大小为E B ,方向与AB 连线成30°角。
