第1課時庫侖定律電場強度【測控導航】知識點題號1.庫侖定律、靜電感應1、2、4、82.電場強度、靜電力和電場線3、6、93.電場中的力學綜合5、7、10、11、12一、單項選擇題1.(陜西渭南市質檢)兩個帶電荷量分別為Q1、Q2的質點周圍的電場線如圖所示,由圖可知(A)A.兩質點帶異號電荷,且Q1>Q2B.兩質點帶異號電荷,且Q1<Q2C.兩質點帶同號電荷,且Q1>Q2D.兩質點帶同號電荷,且Q1<Q2解析:由圖可知,兩質點帶異號電荷,且Q1>Q2,選項A正確.2.(北京西城期末)如圖所示,兩個電荷量均為+q的小球用長為l的輕質絕緣細繩連接,靜止在光滑的絕緣水平面上.兩個小球的半徑rl,k表示靜電力常量.則輕繩的張力大小為(C)A.0 B.kq2l2解析:輕繩的張力大小等于兩個帶電小球受到的庫侖力之和,由庫侖定律得F=kq2l3.(年新課標全國卷Ⅰ)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷量為q(q>0)的固定點電荷.已知b點處的場強為零,則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)(B)A.k3qR2 B.k10q解析:由于在a點放置一點電荷后,b點電場強度為零,說明圓盤帶正電荷,且點電荷在b點產生的電場強度與圓盤上電荷在b點產生的電場強度大小相等,即EQ=Eq=kqR2,則圓盤上電荷在d點產生的場強大小EQ′=kQR2=kqR2,方向水平向右,而點電荷在d點產生的場強Eq4.(邯鄲摸底)兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后將其固定距離變為r/2,則兩球間庫侖力的大小為(D)A.5F/16 B.F/5 C.4F/5 D.16F/5解析:兩點電荷相距為r時,F=k5Q2r2;接觸后,兩點電荷所帶電荷先中和再平分,它們各自帶電荷量變為2Q,則此時,F′=k2Q·2Qr/5.如圖,真空中A、B兩處各有一個正點電荷,若放入第三個點電荷C,只在靜電力作用下3個電荷都處于平衡狀態,則C的電性及位置是(C)A.正電;在A、B之間 B.正電;在A的左側C.負電;在A、B之間 D.負電;在B的右側解析:3個點電荷平衡的規律為:三點共線,兩同夾異,兩大夾小,近小遠大.即3個點電荷在同一直線上,位于中間的電荷帶電荷量最小,與兩側電荷異號,并靠近兩側電荷中帶電荷量較小的那一個.本題A、B為正電荷,故C應為負電荷,且在A、B之間.6.真空中有兩個等量異種點電荷,以連線中點O為坐標原點,以它們的中垂線為x軸,如圖中能正確表示x軸上電場強度情況的是(A)解析:根據等量異種點電荷電場線的分布特點可知,等量異種點電荷連線的中垂線上,中點O的電場強度最大,從O點開始沿中垂線方向電場強度逐漸減小且關于O點對稱.7.一帶負電荷的質點,在靜電力作用下沿曲線abc從a運動到c.已知質點的速率是遞減的.關于b點電場強度E的方向,下列圖示可能正確的是(虛線是曲線上過b點的切線)(D)解析:①負電荷所受靜電力方向與場強方向相反,靜電力的方向指向軌跡彎曲的方向,所以選項A、C錯誤;②因質點由a到c的速率是遞減的,所以力的方向與速度方向夾角為一鈍角,所以選項B錯誤,D正確.二、不定項選擇題8.(年浙江理綜)用金屬箔做成一個不帶電的圓環,放在干燥的絕緣桌面上,小明同學用絕緣材料做的筆套與頭發摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環.當距離約為0.5cm時圓環被吸引到筆套上,如圖所示.對上述現象的判斷與分析,下列說法正確的是(ABC)A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環時,圓環上、下部感應出異號電荷C.圓環被吸引到筆套的過程中,圓環所受靜電力的合力大于圓環的重力D.筆套碰到圓環后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和解析:筆套與頭發摩擦使筆套帶電,選項A正確;金屬圓環靠近帶電筆套時出現靜電感應,選項B正確;圓環既然被吸引,合力為引力,圓環所受靜電力的合力必大于圓環的重力,選項C正確;如果筆套所帶的電荷立刻全部中和,則圓環就會立刻落下,這與圓環被吸住的事實不符,選項D錯誤.9.(江西南昌二中統考)一條直線上依次有a、b、c三點.ab=12A.c處點電荷一定帶正電B.若b處點電荷也帶正電,那么c處點電荷帶負電C.c處點電荷所帶的電荷量為9QD.b,c兩處點電荷電荷量大小之比為1∶9解析:要保證a處點電荷處于平衡狀態,b、c兩點肯定為異種電荷,若b處點電荷帶正電,c處點電荷帶負電,a、b處的電荷對c處電荷的靜電力方向相同,無法保證c處點電荷處于平衡狀態,所以只能是b處點電荷帶負電,c處點電荷帶正電,即“同種電荷處在兩邊,異種電荷位于中間”三個電荷才可能平衡,選項A正確,B錯誤;設ab=12bc=l,那么bc=2l,ac=3l,選取a處點電荷為研究對象,b、c處兩電荷對a處點電荷的靜電力大小相等,方向相反,即kQqbl2=kQqc(3l)2,即qb10.如圖所示,在O點放置正點電荷Q,a、b兩點的連線過O點,且Oa=ab,以下說法正確的是(BD)A.將質子從a點由靜止釋放,質子向b做勻加速運動B.將質子從a點由靜止釋放,質子運動到b的速率為v,則將α粒子從a點由靜止釋放后運動到b點的速率為22C.若電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v,則電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為2vD.若電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v,則電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為22解析:因為點電荷的電場不是勻強電場,故質子釋放后做的是變加速運動,選項A錯;由動能定理:qU=12mv2得v=2qUm∝qm,故選項B正確;由kQqr2=m三、非選擇題11.(浙江名校期中)如圖所示,質量為m、電荷量為+q的帶電小球拴在一不可伸長的絕緣輕細繩一端,繩的另一端固定于O點,繩長為l.現加一個水平向右的勻強電場,小球靜止于與豎直方向成θ=30°角的A點.已知重力加速度為g.(1)求所加電場的場強E的大小;(2)若將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放,求小球經過最低點C時,繩對小球拉力的大小.解析:(1)在A點處小球受力平衡,如圖所示.根據平衡條件,得:FTcosθ=mg,FTsinθ=Eq,又已知θ=30°,所以E=3mg(2)由B到C點的過程中,只有重力和靜電力做功,設小球到達C點時的速度為v,由動能定理得:mgl-Eql=12mv2小球做圓周運動在C點由向心力公式有:FT′-mg=mv2聯立①②解得:FT′=3mg-23答案:(1)3mg3q12.如圖所示,光滑斜面傾角為37°,一帶有正電的小物塊質量為m,電荷量為q,置于斜面上,當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時,帶電小物塊恰好靜止在斜面上,從某時刻開始,電場強度變為原來的12(1)原來的電場強度大小;(2)物塊運動的加速度;(3)沿斜面下滑距離為l=0.5m時物塊的速度大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)解析:(1)對小物塊受力分析如圖所示,物塊靜止于斜面上,則mgsin37°=qEcos37°,E=mgta