高中物理练习--库仑定律 电场力的性质

高中物理练习--库仑定律电场力的性质

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1.

[全国卷Ⅰ]如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab＝5 cm,bc＝3 cm,ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )

A．a、b的电荷同号,k＝16 9

B．a、b的电荷异号,k＝16 9

C．a、b的电荷同号,k＝64 27

D．a、b的电荷异号,k＝64 27

答案:D

解析:由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线,根据受力分析知, a、b的电荷异号．

根据库仑定律,

a对c的库仑力为

F a ＝k0

q

a

q

c

ac2

①

b对c的库仑力为

F b ＝k0

q

b

q

c

bc2

②

设合力向左,如图所示,根据相似三角形,得

F a ac ＝F b

bc

③ 联立①②③式得k ＝⎪⎪⎪⎪

⎪⎪

q a q b ＝

ac 3

bc

3

＝6427

. 2．[江苏省盐城市时杨中学检测]真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、

B 两点的电场强度大小之比为( )

A ．3:1

B ．1:3

C ．9:1

D ．1:9

答案:C

解析:由点电荷的场强公式E ＝k Q r 2可知,E A E B ＝r 2B

r 2A ＝91

,C 选项正确．

3．[四川省成都模拟]如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a 、b 两点,用E a 、

E b 分别表示这两处的电场强度的大小,则( )

A ．a 、b 两点的电场强度方向相反

B ．因为电场线由a 指向b ,所以E a >E b

C ．因为电场线是直线,所以E a ＝E b

D ．因不清楚a 、b 两点附近的电场线分布情况,所以不能确定

E a 、E b 的大小关系 答案:D

解析:由电场线方向可知,a 、b 两点的电场强度方向都向右,A 选项错误；仅一条电场线无法比较电场线的疏密程度和电场强度大小关系,B 、C 选项错误,D 选项正确．

4．[重庆八中模拟]在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点,其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )

A．图甲中与点电荷等距的a、b两点

B．图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点

C．图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点

D．图丁中非匀强电场中的a、b两点

答案:C

解析:题图甲中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,A选项错误；题图乙中,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,B 选项错误；题图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,C选项正确；题图丁中根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a 点的电场强度,D选项错误．

5.

[福建省三明模拟](多选)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,不计两粒子间的相互作用,则( )

A．a一定带正电,b一定带负电

B．a的速度将减小,b的速度将增大

C．a的加速度将减小,b的加速度将增大

D．两个粒子的动能均增大

答案:CD

解析:根据两粒子的偏转方向,可知两粒子带异种电荷,但无法确定其具体电性,故A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系,可判断电场力对两粒子均做正功,两粒子的速度、动能均增大,故B错误,D正确；从两粒子的运动轨迹判断,a粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐变得稀

疏,b粒子的运动轨迹所在的电场线逐渐变密,说明a的加速度减小,b的加速度增大,故C正确．

6.

[广东省深圳市耀华实验学校模拟]如图所示,在真空中某点电荷产生的电场中有a、b两点,a点处场强大小为E a,方向与连线ab的夹角为60°.b点处场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的场强大小关系为( )

A．E b＝E

a

2

B．E a＝

E

b

2

C．E b＝3E a D．E a＝3E b

答案:D

解析:由题意知,场源电荷为负点电荷,则－Q应位于两电场线的交点O处,如图所示,因为a

点离O较近,而E a＝k Q

r2

a

,E b＝k

Q

r2

b

,而r b＝3r a,所以有E a＝3E b,所以D选项正确．

7．[云南省建水六中模拟]如图所示,绝缘水平面上有A、B、C、D四点,依次相距L,若把带电金属小球甲(半径远小于L)放在B点,测得D点处的电场强度大小为E；现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于A、C两点,此时D点处的电场强度大小为( )

A.4

9

E B.

5

9

E

C．E D.20 9 E

答案:D

解析:由E＝k Q

r2

得,E＝k

Q

2L2

,甲、乙两小球接触后,电荷量平分,有Q1＝Q2＝

Q

2

,E D＝k

Q

2L2

＋

k

Q

18L2

,联立得E D＝

20

9

E,所以D项正确．