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1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十)電場(chǎng)力的性質(zhì)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用1.(2016·北京西城質(zhì)檢)如圖1所示,兩個(gè)電荷量均為+q的小球用長(zhǎng)為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接,靜止在光滑的絕緣水平面上。兩個(gè)小球的半徑r?l。k表示靜電力常量。則輕繩的張力大小為( )圖1A.0 B.C.2D..解析:選B 輕繩的張力大小等于兩個(gè)帶電小球之間的庫(kù)侖力,由庫(kù)侖定律得F=,選項(xiàng)B正確。2.三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電荷量為q,球2的帶電荷量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?,F(xiàn)使
2、球3先與球2接觸,再與球1接觸,然后將球3移至遠(yuǎn)處,此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變。由此可知( )A.n=3B..n=4C.n=5D.n=6解析:選D 設(shè)球1、2距離為r,根據(jù)庫(kù)侖定律,球3未與球1、2接觸前,球1、2間的庫(kù)侖力F=,三個(gè)金屬小球相同,接觸后電荷量均分,球3與球2接觸后,球3與球2帶的電荷量均為,球3再與球1接觸后,球1帶電荷量為,此時(shí)球1、2間的作用力F=,可得n=6,故D正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題3.(多選)在光滑絕緣的水平桌面上有四個(gè)小球構(gòu)成菱形,其帶電量如圖2所示。圖中-q與-q的連線跟-q與+Q的連線之間夾角為α,若
3、該系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則正確的關(guān)系式為( )圖2A.cos3α=B..cos3α=C.sin3α=D.sin3α=解析:選AC 設(shè)菱形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),對(duì)下方的電荷由力的平衡條件得:2kcosα=k解得:cos3α=,A正確,B錯(cuò)誤;對(duì)左邊電荷分析由力的平衡條件得:2ksinα=k解得:sin3α=,C正確,D錯(cuò)誤。4.有兩個(gè)完全相同的小球A、B,質(zhì)量均為m,帶等量異種電荷,其中A所帶電荷量為+q,B所帶電荷量為-q。現(xiàn)用兩長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O點(diǎn)上,兩球之間夾著一根絕緣輕質(zhì)彈簧。在小球所掛的空間加上一個(gè)方向水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。如圖3所示,系統(tǒng)
4、處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧位于水平方向,兩根細(xì)線之間的夾角為θ=60°,則彈簧的彈力為(靜電力常量為k,重力加速度為g)( )圖3A.B.mg+C.qE+D..mg++qE解析:選D 對(duì)小球受力分析如圖所示,由平衡條件有FTcos=mgF彈=FTsin+qE+k解得:F彈=mg+k+qE,D正確。5.水平面上A、B、C三點(diǎn)固定著三個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)放置在O點(diǎn),OABC恰構(gòu)成一棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正四面體,如圖4所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g,為使小球能靜止在O點(diǎn),小球所帶的電荷量為( )圖4A.B.C.D..解析:選C
5、對(duì)靜止于O點(diǎn)的小球,由平衡條件得:3kcosθ=mg由幾何條件得:sinθ==解得q=,C正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題6.(2015·安徽高考)已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量,ε0為常量。如圖5所示的平行板電容器,極板正對(duì)面積為S,其間為真空,帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí),極板可看作無(wú)窮大導(dǎo)體板,則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為( )圖5A.和B.和C.和D..和解析:選D 每塊極板上單位面積所帶的電荷量為σ=,每塊極板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=,所以兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E=。一塊極
6、板在另一塊極板處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E′=,故另一塊極板所受的電場(chǎng)力F=qE′=Q·=,選項(xiàng)D正確。7.(2015·南京一模)如圖6所示,兩根等長(zhǎng)帶電棒放置在第一、二象限,其端點(diǎn)在兩坐標(biāo)軸上,棒與坐標(biāo)軸圍成等腰直角三角形。兩棒帶電量相等,且電荷均勻分布,此時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。撤去其中一根帶電棒后,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)? )圖6A.B.EC.ED..E解析:選B 兩根等長(zhǎng)帶電棒等效成兩個(gè)正點(diǎn)電荷如圖所示,兩正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小為E=E1,故撤走一根帶電棒后,在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1==,故選B。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:電場(chǎng)線的理解與應(yīng)用8.(2016·渭南質(zhì)檢)兩個(gè)帶電荷量
7、分別為Q1、Q2的質(zhì)點(diǎn)周?chē)碾妶?chǎng)線如圖7所示,由圖可知( )圖7A.兩質(zhì)點(diǎn)帶異號(hào)電荷,且Q1>Q2B.兩質(zhì)點(diǎn)帶異號(hào)電荷,且Q1Q2D.兩質(zhì)點(diǎn)帶同號(hào)電荷,且Q1Q2,選項(xiàng)A正確。9.如圖8為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線,已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱,O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn),a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )圖8A.A、B可能為帶等量