人教版选修3-1第一章配套练习【附答案及习题课】

1、第一章静电场第1节 电荷及其守恒定律1自然界只有两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷带有同种电荷的物体相互排斥，带有异种电荷的物体相互吸引带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小物体的性质；能使验电器金属箔张角发生变化；带电体之间有相互作用力2电荷既不会创生，也不会消灭，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分在转移过程中，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律3科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，质子、正电子与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电

2、荷，e1.60×1019_C.4电子的比荷为1.76×1011 C/kg，质子的质量为电子质量的1 840倍，则质子的比荷为9.57×107 C/kg.5关于摩擦起电，下列说法中正确的是()A两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电6有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×106 C的正电荷，则此过程中有_个电子发生了转移

3、，是由_向_转移的答案1.5×1013BA【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故B正确；用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此C不对；带电小球能吸引轻小物体是带

4、电体的性质，D正确图12绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b不带电，如图1所示，现使b球带电，则()Aa、b之间不发生相互作用Bb将吸引a，吸在一起不分开Cb立即把a排斥开Db先吸引a，接触后又把a排斥开答案D解析b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥因此本题突出“近旁”，以表示能吸引并能接触点评电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有吸引轻小物体的性质若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力

5、知识点二起电的三种方式3关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电使物体带电并不是创造出电荷. 点评使物体带电的三种方式的实质都是

6、电子的转移：(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电子从一个物体转移到另一个物体上(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端，使导体两端分别带上等量异种电荷(3)接触起电，是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上4如图2所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是()图2A把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开C先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属

7、箔片仍然张开D先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开，A上带负电荷，B上带正电荷，A项正确；把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B仍带电，再重新让A、B接触，A、B上的电荷就会相互中和，故B对，D错；先把C移去，再把A、B分开，A、B上的电荷已相互中和，都不再带电，故C项错误点评先分开A、B，再移去C，A、B的电荷不会中和；先移去C，再把A、B分开，A、B的电荷会发生中和，本题中，分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键知识点三元电荷与电荷守恒定律5关于元电荷，下列说法中正确

8、的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值通常取e1.60×1019 CD电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案BCD解析实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，由以上分析可知正确选项为B、C、D.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍6一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，这说明()A小球上原有的负电荷逐渐消失了B在此现象中，电荷不守恒C小球上负电荷减少的主要

9、原因是潮湿的空气将电子导走了D该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变，因此C、D选项均正确点评电荷既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分【方法技巧练】接触起电的电荷分配7有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×104 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据()A6.0×105 C,

10、4.0×105 C,4.0×105 CB6.0×105 C,4.0×105 C,2.0×105 CC4.5×105 C,4.5×105 C,3.0×105 CD5.0×105 C,5.0×105 C,2.0×105 C答案C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选

11、项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×105 C；第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×105 C，三球所带电荷量分别为6.0×105 C、3.0×105 C、3.0×105 C；第三次用A、B接触，A、B各带电荷量4.5×105 C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×105 C，从而选C而否定D.8有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA6.4×109 C，QB3.2×109 C，让两绝

12、缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个解析当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QAQB C1.6×109 C在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带电荷量为QB的正电，这样共转移的电子电荷量为QBQBQB1.6×109 C(3.2×109) C4.8×109 C转移的电子数n3.0×1010(个)方法总结使物体带电的实质是电子发生了转移，而不是创

13、造了电荷，并且在转移的过程中电荷的总量保持不变当两球接触时，由于它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配如果两球完全相同，剩余的正电荷平均分配1感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种使物体带电的过程，下列说法中正确的是()A感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案D2把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为()AA球的正电荷移到B球上BB球的负电

14、荷移到A球上CA球的负电荷移到B球上DB球的正电荷移到A球上答案B3如图3所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()图3A甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球至少有一个带电答案BC解析带电体对不带电导体也吸引，A错；只有同种电荷相互排斥，D错4如图4所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是()图4A先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D棒的带电荷量不变，两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒，

15、两球电荷又中和掉，不再带电，B错；两球是导体，可接触带电，也可以感应带电，A、C对，D错5如图5所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是()图5A只有M端验电箔张开B只有N端验电箔张开C两端的验电箔都张开D两端的验电箔都不张开答案C解析当带电体A靠近导体M端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会张开6使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()答案B解析由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C两项错误验电器靠近带

16、电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误正确选项为B.7原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×1015 C，丙物体带电8×1016 C则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A乙物体一定带有负电荷8×1016 CB乙物体可能带有负电荷2.4×1015 CC丙物体一定带有正电荷8×1016 CD丙物体一定带有负电荷8×1016 C答案AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10

17、15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×1015 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×1015 C8×1016 C8×1016 C，故A、D正确8小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是()AQ16.2×1018 C BQ26.4×1018 CCQ36.6×1018 C DQ46.8×1018 C答案B9如图6所

18、示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()图6AA端金箔张开，B端金箔闭合B用手接触枕形导体，A端金箔张开，B端金箔闭合C用手接触枕形导体，后将手和C分别移走，两对金箔均张开D选项C中两对金箔带同种电荷答案BCD解析根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电荷，在B端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布金箔因带电相斥而张开，选项A错误用手接触枕形导体后，A端带负电，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B正确用手接触导体时，只有A端带负电，将手和

19、导体C分别移走后，不再有静电感应，A端所带负电荷便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电，两对金箔均张开，选项C、D正确点评手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端10有两个完全相同的绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷量为q，现要使A、B所带电荷量都为，应该怎么办？答案见解析解析先用手接触一下A球，使A球带电传入大地，再将A、B接触一下，分开A、B，此时A、B所带电荷量都是，再用手接触一下A球，再将A、B接触一下再分开，这时A、B所带电荷量都是.第2节 库仑定律1电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷

20、量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上2库仑定律的表达式是：Fk，其中k9.0×109_N·m2/C2.3下列关于点电荷的说法，正确的是()A只有体积很大的带电体才能看成点电荷B体积很大的带电体一定不能看成点电荷C一切带电体都能看成点电荷D当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷答案D解析带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷4库仑定律的适用范围是()A真空中两个带电球体间的相互作用B真空中任意带电

21、体间的相互作用C真空中两个点电荷间的相互作用D真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律答案CD5两个点电荷相距r时相互作用为F，则()A电荷量不变距离加倍时，作用力变为F/2B其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FC每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FD每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变答案D解析由Fk知，若q1、q2不变，而r变为原来的两倍时，则F要变为原来的，故选项A不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项B错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，

22、则作用力保持不变，故C错，D对【概念规律练】知识点一库仑定律的适用条件1关于库仑定律，下列说法正确的是()A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B根据Fk，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大C若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的电场力大于q2对q1的电场力D库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律答案D2两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为()AFk BF>kCF<k D无法确定答案D解析因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看作点电荷，必须考虑电荷在球上的实际公布当q

23、1、q2是同种电荷时会相互排斥，分布于最远的两侧，距离大于3R；当q1、q2是异种电荷时会相互吸引，分布于最近的一侧，距离小于3R，如下图(a)、(b)所示所以静电力可能小于k，也可能大于k，所以D正确点评库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的作用，对于两个离得较近的球体，不能简单地应用公式进行计算，因为此时，不能把它们看成点电荷两球带同种电荷时，两球所带电荷中心间的距离大于球心间距；两球带异种电荷时，两球所带电荷中心间的距离小于球心间距知识点二库仑定律的基本应用3两个点电荷带有相等的电荷量，要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的多少倍？答案

24、1×105 C6.25×1013倍解析根据库仑定律，则已知F、r即可计算出电荷量设每个电荷的电荷量为q，已知两点电荷间距r1 m，相互作用力F1 N由库仑定律Fkk，得q C1×105 C，这个电荷量与电子电荷量之比为n625×1013，即是电子电荷量的6.25×1013倍4两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()A. B. C. D.答案CD解析设两小球的电荷量分别为q与7q，则由库仑定律可知原来相距r时的相互作用力Fkk，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可

25、分为两种情况：(1)两球电性相同相互接触时两球电荷量平分且平均分布，每球带电荷量为4q，放回原处后的相互作用力为F1kk，故，D正确(2)两球电性不同相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为3q，放回原处后的相互作用力为F2kk，故，C选项正确点评电性相同的球接触后电荷量平分，是库仑当年从直觉得出的结果，也是库仑实验中的一种重要的思想方法知识点三库仑力作用下的平衡5如图1所示，带电荷量分别为q和4q的两点电荷A、B，相距L，求在何处放一个什么性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？图1答案C应在A、B的中间，距A球L，是带负电的电荷，电荷量大小为Qq解析由平衡条件知，C必在AB之间，且带

26、负电设C带电荷量为Q，距A为r，则距B为Lr，根据库仑定律对A、B列平衡方程：对电荷A：kk对电荷B：kk联立解得：rL，Qq.点评三个电荷都处于平衡状态，可以分别对三个电荷列平衡方程，本题中只须列两个方程便可求解6两个点电荷分别固定于左右两侧，左侧电荷带电荷量为Q1，右侧电荷带电荷量为Q2，且Q14Q2，另取一个可自由移动的点电荷q，放在Q1和Q2的连线上，欲使q平衡，则q的带电性质及所处位置可能为()A负电，放在Q1的左方 B负电，放在Q2的右方C正电，放在Q1的左方 D正电，放在Q2的右方答案BD【方法技巧练】一、用对称法计算库仑力7如图2所示，半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的

27、电荷，另一电荷量为q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量k)图2答案由球心指向小孔中心解析如右图所示，由于球壳上带电均匀，分成无数个小部分，每一小部分都可看成点电荷，原来每条直径两端的两个小部分对球心q的力互相平衡现在球壳上A处挖去半径为r的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心q的力仍互相平衡，剩下的就是与A相对的B处，半径也等于r的一小块圆面上电荷对它的力F，B处这一小块圆面上的电荷量为：qBQQ，由于半径rR，可以把它看成点电荷根据库仑定律，它对球心q的作用力大小为：F

28、kk其方向由球心指向小孔中心方法总结电场中用对称法求解电场力是解题中常用的方法，本题中对称的两点对球心的电荷的作用力为零因此只需考虑没有找到对称的电荷对球心电荷的作用力即可二、库仑定律与牛顿定律的结合8如图3所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为1 m/s2(向右为正)，若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？图3答案2 m/s2解析设a01 m/s2，由牛顿第二定律，对a球有FbaFcama0，对c球有FacFbc3ma0，Fca和Fac为一对作用力和反作用力，即FcaFac同理

29、FbaFab，FcbFbc.由得FbaFbc2ma0，FabFcb2ma0，即ab2 m/s2，方向向左1对于库仑定律，下面说法正确的是()A库仑定律是实验定律B两个带电小球即使相距非常近，也能直接用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D根据库仑定律，当两个带电体的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大答案AC解析当两个带电小球距离很近时，电荷分布不再均匀，库仑定律不再成立，B错；当两带电体间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，D错2真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变

30、，则另一点电荷的电荷量一定减少了()A. B. C. D.答案C3要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是()A每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两个点电荷间的距离减小为原来的D保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小为原来的答案A解析根据库仑定律Fk可知，当q1、q2均变为原来的2倍，r不变时，F变为原来的4倍，答案A正确，同理可求得B、C、D中F均不满足条件，故B、C、D错误图44如图4所示，两个半径均为r的金属球

31、放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A等于k B大于kC小于k D等于k答案B解析由于两带电球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r小根据库仑定律Fk，静电力一定大于k.正确选项为B.5如图5所示，两个带电小球A、B(可视为点电荷)的质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1和q2，用长度相同的绝缘细线拴住并悬挂于同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角相等则m1和m2、q1和q2的关系可能是()图5Aq1q2，m1m2 Bq1>q2，m1m2Cq1&

32、lt;q2，m1m2 Dq1>q2，m1<m2答案ABC解析根据A、B两物体的受力情况可判断m1m2，A、B两球的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，但不能确定电荷量的大小关系，故选A、B、C.6如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使A、B带上同种电性的电荷，此时上、下细线受力分别为FA、FB，则()图6AFAFA，FB>FBBFAFA，FB<FBCFA<FA，FB>FBDFA<FA，FB<FB答案B解析两球都不带电时，FBmBg，FA(mAmB)g，两球都带同种电荷时，有静电斥力作用，设为F

33、，则FBFmBg，把A、B看作一个系统，则两球之间的斥力为内力，故FA(mAmB)g，所以FB>FB，FAFA，B项正确7如图7所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()图7Aa对b的静电力一定是引力Ba对b的静电力可能是斥力Ca的电荷量一定比b多Da的电荷量可能比b少答案AC解析分别对三个球进行受力分析，要使a、b、c三球受力均平衡且保持静止状态，应满足：a与c电性相同，而b与a电性相反，且有b的电荷量小于a和c的电荷量，即“两大夹小，两同夹异”8如图8所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面

34、上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应()图8A带负电，放在A点 B带正电，放在B点C带负电，放在C点 D带正电，放在C点答案C解析a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态，可知在C答案状态下可使a受合力为零，故正确答案为C.9如图9所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电荷量Q，B带电荷量9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？图9答案负电A的左边0.2 m处Q解析根据平衡条件判断，C应带负电荷，放在A的左边且和AB在一条直线上设C带电荷量为q，与A点相距为x，由平衡条件：

35、以A为研究对象，则kk以C为研究对象，则kk联立解得xr0.2 m，qQ故C应带负电荷，放在A的左边0.2 m处，带电荷量为Q.10如图10所示两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0×103 kg的重物后就漂浮着，求每个气球的带电荷量(g取10 N/kg)图10答案8.7×104 C解析先对重物受力分析，求出细线的拉力，如图甲所示，2FTcos mg.同样再对左面气球受力分析，如图乙所示：知FFTsin ，而根据库仑定律，知Fk，联立以上各式，最后可得Q8.7×104 C.第3节电场强度1放入电场中某点的点电荷所

36、受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度，它是用来描述电场强弱和方向的物理量，其大小与试探电荷及其受力无关，决定于电场本身，其方向与正电荷在该点所受静电力方向相同2真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为：Ek，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点r相等时，E的大小相等，但方向不同；两点在以Q为中心的同一半径上时，E的方向相同，但大小不同3匀强电场是场强大小、方向处处相同的电场，其电场线是间隔相等的平行线4下列关于电场的叙述正确的是()A两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B只有电荷发生相互作用时才产生电场C只要有电荷存在，其周围就存在电

37、场DA电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用答案ACD5关于电场线的以下说法中，正确的是()A电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B沿电场线的方向，电场强度越来越小C电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变答案C解析电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，A错误；沿电场线方向，其疏密变化情况未知，所以电场强度大小不能判定，电荷的受力情况也不能判定，所以B、D错误；故只有C正确【概念规律练】知识点一电场、电场强度1电场中有一点P，下列说法中正确的是()A若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减

38、半B若P点无试探电荷，则P点的场强为零CP点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大DP点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向答案C解析为了知道电场中某点的电场强度，可以把一个试探电荷放入该点，其受到的电场力F与自身的电荷量q的比值可反映该点场强的大小，但该点的场强由电场本身决定，与试探电荷的电荷量多少、电性无关，所以A、B错由E得FEq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受力的方向相反，D错2一检验电荷q4×109 C，在电场中P点受到的电场力F6×107 N求：(1)P点的场强大小；(2)

39、将检验电荷移走后，P点的场强大小；(3)放一电荷量为q1.2×106 C的电荷在P点，受到的电场力F是多大？答案(1)1.5×102 N/C(2)1.5×102 N/C(3)1.8×104 N解析(1)E1.5×102 N/C.(2)场强是描述电场的物理量，跟检验电荷无关，所以场强仍是1.5×102 N/C.(3)FqE1.2×106×1.5×102 N1.8×104 N.点评电场强度是反映电场强弱和方向的物理量，其大小决定于电场本身，与试探电荷无关电荷在电场中所受电场力FqE，其大小与电场强弱

40、和电荷的多少有关，并且正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反知识点二电场的叠加3如图1所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点电场强度的方向与AB平行，则qA带_电，qAqB_.图1答案负18解析 放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上，因C点电场强度方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示：由CA和由BC，故qA带负电，qB带正电，且EB2EA，即k2k，又由几何关系知B2A，所以qAqB18.4如图2所示，真空中，带电荷量

41、分别为Q和Q的点电荷A、B相距r，图2则：(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何？答案 (1) ，方向由AB（2） ，方向由AB解析分别求Q和Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强甲（1）如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由AB.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EAEB.所以O点的场强为EO2EA.（2）如图乙所示，EA= EB= ，由矢量图所示形成的等边三角形可知，O点的合场强EO= EA= EB= ，方向与A、B的中垂线垂直，即由AB.点评若空间存在多个场源电荷，某点的场强等于每

42、个电荷在该点所产生的场强的矢量和，电场的叠加遵循平行四边形定则知识点三电场线及其特点5如图3所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是()图3A这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向答案B解析因为(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布的，而图中的电场线分布不具备这种特点，所以它不可能是负点电荷的电场，选项A错误因电场线越密处场强越大，故由图知场强EA>EB.又因点电荷q在电场中所受静电力Fq

43、EE，故静电力FA>FB，选项B正确由牛顿第二定律知，加速度aF/mF，而FA>FB，故aA>aB，选项C错误因“B点切线方向”即B点场强方向，而负电荷所受静电力方向与场强方向相反，故选项D错误点评电场线的特点：电场线上某点切线的方向表示该点场强的方向，不表示电荷受力的方向，也不表示速度的方向；电场线的疏密反映电场强弱，在电场线密的地方，电场强电场线不是电荷运动的轨迹，只有当电场线是直线，而带电粒子只受电场力，且初速度方向与电场线平行时，运动轨迹才能与电场线重合【方法技巧练】一、 由电场线和运动轨迹判断运动情况的方法6某静电场中的电场线如图4所示，带电粒子在电场中仅受电场力作

44、用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()图4A粒子必定带正电荷B由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于在N点的动能答案ACD解析根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，A选项正确由于电场线越密，电场强度越大，点电荷受到的电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大， C选项正确粒子从M点运动到N点，电场力做正功，根据动能定理得此点电荷在N点的动能大，故D选项正确点评分析带电粒子在电场中运动的轨迹问题时要注意做曲线运动的带电粒

45、子所受合外力的方向指向曲线凹侧，而且速度方向沿轨迹的切线方向，再结合电场线、电场力的知识来分析二、电场内力学问题的分析方法7竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图5所示请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？图5答案(1)(2) 解析(1)由于小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如右图所示FTsin qEFTcos mg由得tan ，故q(2)由第(1)问中的方程知FT，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等

46、，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度a，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x，又由xat2，得t 方法总结带电体在电场中的平衡问题和一般的平衡问题相同，根据带电体在电场中的平衡情况列出平衡方程式，只不过在原有受力分析的基础上增加了电场力的分析1关于电场线的特征，下列说法中正确的是()A如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同C如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线都不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这

47、个空间中有许多电场线相交D电场中任意两条电场线都不相交答案AD解析电场线是形象描述电场的物理量，根据电场线的特点可判断A、D正确点评电场线描述电场强度的大小和方向，在空间不闭合、不相交2由电场强度的定义式E可知，在电场中的同一点()A电场强度E跟F成正比，跟q成反比B无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零答案B3对于由点电荷Q产生的电场，下列说法中正确的是()A电场强度的定义式仍成立，即EF/Q，式中的Q就是产生电场的点电荷B在真空中电场强度的表达式为E，式中的Q就是产生电场的

48、点电荷C在真空中Ekq/r2，式中的q是试探电荷D以上说法都不对答案B解析E是电场强度的定义式，适用于任何电场，式中q为试探电荷而非场源电荷，故A错而Ek为点电荷Q产生电场强度的决定式，式中Q为场源电荷，故B对，C错误点评电场强度的定义式适用于任何电场，点电荷电场强度的定义式只适用于点电荷，且决定于电场本身4如图6所示，是点电荷电场中的一条电场线，则()图6Aa点场强一定大于b点场强B形成这个电场的电荷一定带正电C在b点由静止释放一个电子，将一定向a点运动D正电荷在a处受到的静电力大于其在b处的静电力答案C5如图7所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是

49、()图7A场强方向一定是向右B该离子一定是负离子C该离子一定是由a向b运动D场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定，但是离子在a点的动能一定小于在b点的动能答案D解析因为不知离子是向哪个方向运动的，可以假设其由b向a运动，由离子的运动轨迹可以判定出，离子只能受到向左的电场力，所以由b向a一定是减速运动的(同理，也可假设离子由a向b运动，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左，离子加速运动)，所以该离子在a点的动能一定小于在b点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的，所以A、B、C均不正确6图8中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中

50、垂线上的一点下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧()图8AQ1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2BQ1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2DQ1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|答案B解析Q1、Q2产生的电场在P点叠加，利用矢量的合成按各项给出情况画出P点的合场强方向，可以判断答案为B.7如图9所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角45°，若油滴到达最高点时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在()图9AP点的左上方BP点的右上方CP点的正上方D上述情况都可能答案A解

51、析当油滴到达最高时，重力做了负功，要使油滴的速度仍为v0，需电场力做正功，又油滴带负电，因而C点应在P点左侧8.如图10所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()图10A先变大后变小，方向水平向左B先变大后变小，方向水平向右C先变小后变大，方向水平向左D先变小后变大，方向水平向右答案B 解析 等量异种电荷电场线的分布如图（a）所示.由图中电场线的分布可以看出,从A到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线从密到疏,所以从AOB,电场强度由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线切线方向,为水平向右,如图（b）所

52、示.因电子处于平衡状态,其所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反.电子受的电场力与场强方向相反,即水平向左,且电子从AOB过程中,电场力由小变大,再由大变小,所以另一个力方向应水平向右,其大小应先变大后变小.所以选项B正确.点评掌握等量异种电荷的电场线分布是解题的关键9如图11所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？图11答案，方向向右Eb，方向向右Ec，方向指向右上方，与ab连线成45°角解析点电荷Q周围空间的

53、电场是由两个电场叠加而成的根据题意可知，Q在a点的场强和匀强电场的电场强度大小相等方向相反，所以匀强电场的电场强度大小为E，方向向右在b点，两个电场的电场强度合成可得Eb，方向向右在c点，两个电场的电场强度合成可得Ec，方向指向右上方，与ab连线成45°角10场源电荷Q2×104 C，是正点电荷检验电荷q2×105 C，是负点电荷，它们相距r2 m，且都在真空中，如图12所示求：图12(1)q受的静电力(2)q所在的B点的场强EB.(3)若将q换为q4×105 C的正点电荷，再求q受力及B点的场强(4)将检验电荷拿去后再求B点的场强答案(1)9 N，方向由B指向A(2)4.5×105 N/C，方向由A指向B(3)18 N方向由A指向B4.5×105 N/C，方向由A指向B(4)4.5×105 N/C，方向由A指向B解析(1)由库仑定律得Fk9×109× N9 N方向在A与B的连线上，且指向A.(2)由电场强度的定义：Ek所以E9×109× N/C4.5×105 N/C方向由A指向B.(3)由库仑定律得Fk9×109× N