高一物理 專題07 庫侖定律 電場強度暑假作業(yè)（含解析）-人教高一物理試題

專題07 庫侖定律電場強度【知識點梳理】一、庫侖定律與電荷守恒定律1．庫侖定律：真空中的兩個靜止的點電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在他們的連線上。2．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。3.對電荷守恒定律、庫侖定律的理解及應用1）處理兩相同金屬球（視為點電荷）接觸后電量重分問題時，應注意兩者帶電的異同，重放后其庫侖力可能有兩個解．2）在公式F＝keq\f(q1q2,r2)中當r→0時，庫侖定律不再成立，兩電荷不能視為點電荷，此時可用微元法、割補法等對帶電體做等效處理．化非點電荷為點電荷，進而應用庫侖定律解決問題．二、電場的力的性質(zhì)1．電場強度：（1）定義：放入電場中的某一點的檢驗電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值，叫該點的電場強度。該電場強度是由場源電荷產(chǎn)生的；（2）公式：；（3）方向：電場強度是矢量，規(guī)定某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。負電荷在電場中受的靜電力的方向跟該點的電場強度的方向相反。2．點電荷的電場：。\做一做1.兩個半徑相同的金屬小球（視為點電荷），帶電荷量之比為1∶7，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．eq\f(4,7)B．eq\f(3,7)C．eq\f(9,7)D．eq\f(16,7)【答案】CD【解析】設兩小球的電荷量分別為q和7q，則原來相距r時的相互作用力F＝keq\f(q×7q,r2)＝keq\f(7q2,r2).由于兩球的電性未知，接觸后相互作用力的計算可分為兩種情況：（1）兩球電性相同．相互接觸時兩球電荷量平均分配，每球帶電荷量為eq\f(7q＋q,2)=4q，放回原處后的相互作用力為：F1＝keq\f(4q×4q,r2)＝keq\f(16q2,r2).故eq\f(F1,F)＝eq\f(16,7).（2）兩球電性不同．相互接觸時電荷先中和再平分，每球帶電荷量為eq\f(7q－q,2)＝3q，放回原處后的相互作用力為：F2＝keq\f(3q×3q,r2)＝keq\f(9q2,r2)，故eq\f(F2,F)＝eq\f(9,7).2.在電場強度為E的勻強電場中，取O點為圓心，r為半徑作一圓周，在O點固定一電荷量為＋Q的點電荷，A、B、C、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點．當把一檢驗電荷＋q放在d點恰好平衡（如圖所示，不計重力）．問：（1）勻強電場電場強度E的大小、方向如何？（2）檢驗電荷＋q放在點c時，受力Fc的大小、方向如何？（3）檢驗電荷＋q放在點b時，受力Fb的大小、方向如何？練一練1.物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理定律就是在大量實驗的基礎上歸納總結(jié)出來的，但有些物理規(guī)律或物理關(guān)系的建立并不是直接從實驗得到的，而是經(jīng)過了理想化或合理外推，下列選項中屬于這種情況的是（）A．牛頓第一定律 B．牛頓第二定律C．萬有引力定律 D．庫侖定律2.如圖所示，六個點電荷分布在邊長為的正六邊形ABCDEF的六個頂點處，在B．F處電荷的電荷量為，其余各處電荷的電荷量均為，MN為正六邊形的一條中線，則下列說法正確的是（）A．M、N兩點電場強度相同B．M、N兩點電勢相等C．在中心O處，電場強度大小為，方向由O指向AD．沿直線從M到N移動正電荷，電勢能先減小后增大3.如圖所示，一半徑為R電量為Q的孤立帶電金屬球，球心位置O固定，P為球外一點．幾位同學在討論P點的場強時，有下列一些說法，其中正確的是A．若P點無限靠近球表面，因為球面帶電，根據(jù)庫侖定律可知，P點的場強趨于無窮大．B．因為球內(nèi)場強處處為0，若P點無限靠近球表面，則P點的場強趨于0C．若Q不變，P點的位置也不變，而令R變小，則P點的場強不變D．若Q不變，而令R變大，同時始終保持P點極靠近球表面處，則P點場強不變4.真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為和，則A、B兩點的電場強度大小之比為（）A．B．C．D．5.如圖所示，帶電量為－q的點電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心．若圖中a點處的電場強度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度的大小和方向分別為A．，水平向右 B．，水平向左C．，水平向左 D．，水平向右6.在豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的金屬細圓環(huán)，質(zhì)量為m的金屬小球（視為質(zhì)點）通過長為L的絕緣細線懸掛在圓環(huán)的最高點．當圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量Q（未知）時，發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對稱軸上處于平衡狀態(tài)，如圖所示．已知靜電力常量為k，則有A．電荷量 B．電荷量C．繩對小球的拉力D．繩對小球的拉力7.已知如圖，帶電小球A、B的電荷分別為QA．QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點．靜止時A、B相距為d．為使平衡時AB間距離減為，可采用以下哪些方法（）A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍 B．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍 C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半 D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍8.如圖，傾角為θ的絕緣斜面ABC置于粗糙的水平地面上，一質(zhì)量為m，帶電量+q的小物塊（可看作是點電荷）恰好能在斜面上勻速下滑，若在AB中點D的上方與B等高的位置固定一帶電量+Q的點電荷，再讓物塊以某一速度從斜面上滑下，物塊在下滑至底端的過程中，斜面保持靜止不動，在不考慮空氣阻力和物塊電荷沒有轉(zhuǎn)移的情況下，關(guān)于在物塊下滑過程的分析正確的是（）A．在BA之間，物塊將做加速直線運動B．在BD之間，物塊受到的庫侖力先增大后減小C．在BA之間，斜面對地面的壓力有可能不變D．在BA之間，斜面受到地面的摩擦力均為零知一知望遠鏡的發(fā)明1609年8月21日上午，伽利略拿著一個一尺來長的圓筒，身后簇擁著一群人，登上威尼斯城的鐘樓，人們從筒中望見兩艘大商船鼓滿風帆，破浪而來，把那些人都驚呆了。他們又將圓筒轉(zhuǎn)向西邊的市區(qū)，透過開著的窗戶一家人家正在吃飯、下棋、干活，都看得清清楚楚。一個跟隨伽利略前來的小官僚看此情景，忙將圓筒放下，大叫道：“這個可怕的魔筒！威尼斯城有了它真不可設想，我要回去告訴我的妻子叫她千萬不要到陽臺上去洗澡了?！贝蠹乙魂嚭逍Αｎ}07 庫侖定律電場強度練一練1.【答案】A【解析】試題分析：牛頓第一定律是邏輯思維的產(chǎn)物，不是直接從實驗得到的，故A正確；牛頓第二定律、萬有引力定律和庫侖定律均是實驗定律，故BCD錯誤?？键c：物理學史2.【答案】BC【解析】試題分析：根據(jù)場強的疊加可以得到M、N兩點場強大小相等，方向不同，故A錯誤；若將正電荷從M點沿直線移動到N點，沿MN方向上的電場力先做負功后做正功由對稱性，所做總功為零，所以MN兩點電勢相等，電勢能先增大后減小，故B正確，D錯誤．水平兩個正電荷在O點合場強為0，中間B和E電荷在O點合場強大小為，方向沿O指向B方向，同理，中間C和F電荷在O點合場強大小為，方向沿O指向F方向，再將兩個合成，則中心O點場強大小為，方向沿O指向A方向，故B正確；

考點：電場的疊加、電場強度3.【答案】C【解析】試題分析：金屬球可看成點電荷，則帶電金屬球球外產(chǎn)生的電場強度等同于把殼上電全部集中球心處所產(chǎn)生電場強度，由點電荷場強公式計算，P點無限靠近球表面，r≠0，在P點的產(chǎn)生的場強雖很大，但不是無窮大，A、B錯誤；若Q不變，P點的位置也不變，R變小，產(chǎn)生的電場不變，則P點的場強不變，C正確；若保持Q不變，令R變大，同時始終保持P點極靠近球表面處，由點電荷場強公式可知，P點的場強將變小，D錯誤；故選C?？键c：點電荷形成電場的電場強度。4.【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)點電荷場強公式，Q一定，則A、B兩點的電場強度大小之比為，故選項D正確?？键c：電場強度6.【答案】A【解析】試題分析：取圓環(huán)上一部分微元△x，設總電量為Q，則該部分電量為；由庫侖定律可得，該部分對小球的庫侖力，方向沿該點與小球的連線指向小球；同理取以圓心對稱的相同的一段，其庫侖力與F1相同；如圖所示，兩力的合力應沿圓心與小球的連線向外，大小為因圓環(huán)上各點對小球均有庫侖力，故所有部分庫侖力的合力，方向水平向右；小球受力分析如圖所示，小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，故T與F的合力應與重力大小相等，方向相反；由幾何關(guān)系可得：；則小球?qū)K子的拉力，故C、D錯誤；；則；聯(lián)立解得：故A正確，B錯誤；故選A．考點：庫侖定律；物體的平衡7.【答案】BD【解析】試題分析：如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應與重力大小相等方向相反；由幾何關(guān)系可知，，而庫侖力；即即：mgd3=kq1q2L要使d變?yōu)榭梢允官|(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯誤，B正確；或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故C錯誤D正確；故選BD.考點：物體的平衡；庫侖定律8.【答案】BD【解析】試題分析：開始時刻小物塊受重力、支持力和摩擦力，物塊恰好能在斜面上勻速下滑，說明摩擦力和支持力的合力與重力平衡，而庫侖力對于物塊是阻力，則導致其做減速運動，故A錯誤；根據(jù)庫侖定律，則有在BD之間，電荷間的間距先減小后增大，則物塊受到的庫侖力先增大后減小，故B正確；開始時刻小物塊受重力、支持力和摩擦力，物塊恰好能在斜面上勻速下滑，說明摩擦