第1講庫侖定律與場強(qiáng)

1、 1.如圖1-15所示，用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是 （ ）Aa帶正電，b帶負(fù)電Ba帶負(fù)電，b帶正電Ca、b均帶正電Da、b均不帶電答案：詳解：毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，靠近小球a, 會在球上感應(yīng)出正電荷，而負(fù)電荷就遠(yuǎn)離棒，到了金屬桿c上。此時(shí)用手指觸碰c，會把桿上的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移走，于是整個驗(yàn)電器就帶正電了。球帶正電，金箔也帶正電。2.A-Q+4QB圖1-4如圖1-4所示，真空中兩個自由的點(diǎn)電荷A和B，分別帶有-Q和+4Q的電荷，現(xiàn)放入第三個點(diǎn)電荷C，使點(diǎn)電荷A、B、C都處于平衡，則點(diǎn)

2、電荷C應(yīng)放在什么區(qū)域？點(diǎn)電荷C帶什么電？答案：應(yīng)該放入一個“+”電荷，并且放在A的左邊。詳解：首先電荷不可能放中間，否則該電荷必受到兩個同方向的力。電荷放在右邊也不可能，本身B處電荷電荷量就大，如果離它更近，必然是受到的兩個電場力大小不一。因此要放在A左邊，并且只能是帶正電才可行，因?yàn)槿绻麕ж?fù)電，AB兩處電荷不可能平衡。3.將一定量的電荷Q，分成電荷量q、q的兩個點(diǎn)電荷，為使這兩個點(diǎn)電荷相距r時(shí)，它們之間有最大的相互作用力，則q值應(yīng)為_。答案： 詳解：二者相互作用力就是看乘積的大小了。數(shù)學(xué)上有如下規(guī)律，兩個正數(shù)和一定，必然在二者相等時(shí)積最大。于是答案是。4.兩個點(diǎn)電荷甲和乙同處于真空中（1）甲

3、的電荷量是乙的4倍，則甲對乙的作用力是乙對甲的作用力的_倍（2）若把每個電荷的電荷量都增加為原來的2倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼腳倍；（3）保持原電荷電荷量不變，將距離增為原來的3倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼腳倍；（4）保持其中一電荷的電荷量不變，另一個電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，為保持相互作用力不變，則它們之間的距離應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳倍；（5）把每個電荷的電荷都增大為原來的4倍，那么它們之間的距離必須變?yōu)樵瓉淼腳倍，才能使其間的相互作用力不變。答案：1，4，2，4。詳解：（1）這是作用力和反作用力，大小必然相等。（2）每個電荷電荷量都加倍，于是兩電荷量乘積變?yōu)樵瓉硭谋?。于是?/p>

4、互作用力是原來四倍（3）庫侖力和距離平方成反比，于是距離變?yōu)樵瓉砣?，力變?yōu)樵瓉砭欧种弧＃?）電荷量變?yōu)榱怂谋?，要讓力不變，得滿足距離的平方也變成原來的四倍，于是距離變?yōu)樵瓉淼膬杀丁＃?）每個電荷電荷量都變?yōu)樵瓉淼乃谋?，于是乘積變?yōu)樵瓉淼氖?。要讓力不變，得滿足距離的平方也變成原來的十六倍，于是距離變?yōu)樵瓉淼乃谋丁?.如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于水平面內(nèi)，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行。環(huán)上穿有一電量為q、質(zhì)量為的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動。若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則：（1）小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）當(dāng)小球運(yùn)動到與

5、A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時(shí)，小球的速度是多大？小球?qū)A環(huán)的作用力是多大？答案：（1） （2），F(xiàn) = 6qE詳解：（1）在A點(diǎn)，小球在水平方向只受電場力作用，根據(jù)牛頓第二定律得： 所以小球在A點(diǎn)的速度。（2）在小球從A到B的過程中，根據(jù)動能定理，電場力做的正功等于小球動能的增加量，即 ，于是可以解小球在B點(diǎn)時(shí)，對環(huán)的作用力是水平方向的。根據(jù)牛頓第二定律，在水平方向有 解兩式，小球在B點(diǎn)對環(huán)的水平作用力為：。6.一負(fù)電荷僅受電場力作用，從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度EA、EB和該電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢能EpA、EpB的關(guān)系為 ( )AEA =

6、EB BEAEB CEpA=EpB DEpAEpB答案：AD詳解：勻加速說明AB兩處電荷受到的電場力相等，于是場強(qiáng)相等。電荷自發(fā)從A到B，B點(diǎn)處電荷電勢能必然低。7.如圖1-23所示，有一水平方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為9×103NC在電場內(nèi)的豎直平面內(nèi)作半徑為1m的圓，圓心處放置電荷量為1×10-6C的正點(diǎn)電荷，則圓周上C點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為_N/C，方向_。答案：1.27×104，與水平方向成45°角。詳解：C點(diǎn)場強(qiáng)就是勻強(qiáng)電場場強(qiáng)和正電荷場強(qiáng)的疊加。正電荷在C處場強(qiáng)大小經(jīng)計(jì)算是9×103NC，方向豎直向下。于是矢量疊加即可得到答案。8.兩個半徑相同

7、的金屬小球，帶電量之比為17，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的 ( ) A B C D答案：CD詳解：半徑相同的球，接觸后必然是電荷平分。如果初態(tài)二者電性相同，假設(shè)電量分別是q和7q，那么接觸后電量必然都是4q.此時(shí)相互作用力是原來的.如果初態(tài)二者電性相反，假設(shè)電量是q和-7q（負(fù)號在哪兒無所謂，因?yàn)閝正負(fù)也隨便取），那么接觸后電量就是-3q,-3q，此時(shí)相互作用力變?yōu)樵瓉淼?.A、B是一條電場線上的兩個點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)，其速度時(shí)間圖像如圖甲所示。則這一電場可能是圖乙中的 ( ) vt0甲ABAABBABDABC乙答案：A詳解：可見粒子是減速，并且加速度越來越大（v-t圖像中曲線斜率的絕對值代表加速度），可見，負(fù)電粒子沿電場線正向運(yùn)動，且從場強(qiáng)小的地方向場強(qiáng)大的地方運(yùn)動。明顯是A對。10.關(guān)于場強(qiáng)，下面說法正確的是 ( )A電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向與放入該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向相同B電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與放入該點(diǎn)的電荷的電量成正比 C兩個等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場強(qiáng)最大D兩個等量同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的的場強(qiáng)為零答案：D詳解：A錯，應(yīng)該改為“放入該點(diǎn)的正電荷”。B錯，電場中