高二物理电场强度、库仑定律训练

1、高二物理库仑定律训练题下列关于点电荷的说法，正确的是(A点电荷一定是电量很小的电荷B点电荷是一种理想化模型，实际不存在C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：选B.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确2关于库仑定律的公式FkQ1Q2r2，下列说法中正确的是(A当真空中的两个点电荷间的距离r时，它们之间的静电力F0B当真空中的两个点电荷间的距离r0时，它们之间的静电力FC当两个点电荷之间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D当两个点电

2、荷之间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用答案：AD3(2011年佛山高二检测真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的(A1倍 B3倍C6倍 D9倍解析：选A.原来的库仑力为FkQ1Q2R2，后来的库仑力为Fk3Q13Q23R2kQ1Q2R2F.所以A对4.如图129所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的

3、万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是(图129AF引Gm2l2，F库kQ2l2BF引Gm2l2，F库kQ2l2CF引G m2l2，F库kQ2l2 DF引Gm2l2，F库kQ2l2解析：选D.由于a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F库kQ2l2.虽然不满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F引Gm2l2.5如图1210所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两

4、端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？图1210解析：小球A受力如图，受四个力，重力mg、库仑力F、丝线两个拉力FT相等则FTsin60°mgFTcos60°FTkq2L2解得q 3mgL2k.答案：均为 3mgL2k一、选择题1(2011年广东实验中学模拟如图1211所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(图1211A两球都带正电B两球都带负电C大球受到的静电力大于小球受到的静电力D两球受到的静电力大小相等新课标第一网解析：选D.由题图可知，

5、两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷，但不能确定是正电荷，还是负电荷，故A、B错；两带电球间的静电力具有一般力的共性，符合牛顿第三定律，故选项C错，D对2两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时释放两球，它们的加速度之比将(A保持不变 B先增大后减小C增大 D减小解析：选A.两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反，由牛顿第二定律知：a1a2m2m1，故A正确3(2011年北京四中高二检测两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度1、2，如图1212所示，则下列说法正确的

6、是(图1212A若m1>m2，则1>2B若m1m2，则12C若m1 ，则 1>2 D 若 q1 q2 ，则 1 2 解析：选 BC. 这是一道带电体平衡问题，分析 方法 仍然与力学中物体的平衡 方法 一样 4 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，使两个点电荷的距离增大到原来的 2 倍 C 使一个点电荷的电荷量增加 1 倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的 12 D 保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原

7、来的 12 答案： AD 5 半径相同的两个金属小球 A 和 B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是 F ， 今让第三个 半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A 、 B 两球接触后移开这时， A 、 B 两球之间的相互作用力的大小是 ( A.18F B.14F C.38F D.34F 解析：选 A. 由库仑定律，接触前 F kq2r2 ，接触后 F k12q×14qr2 18kq2r2 18F ，故 A 正确 6 两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为 5 1( 皆可视为点电荷 ，它们在相距一定距离时相互作用力为 F1 ，如果让它们接触后再放回各

8、自原来的位置上，此时相互作用力变为 F2 ，则 F1 F2 可能为 ( A 5 2 B 5 4 C 5 6 D 5 9 解析：选 BD. 由库仑定律，它们接触前的库仑力为 F1 k5q2r2 若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为 3q ，此时库仑力为 F2 k9q2r2 若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为 2q ，此时库仑力为 F2 k4q2r2 由以上计算可知选项 BD 正确新 课 标 第 一 网 7 (2011 年铜陵一中高二检测 如图 1 2 13 所示，在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球 A 和 B ，它们用 一 绝缘轻弹簧相连，带同种电荷弹簧伸长 x0 时小球平衡，如果 A

9、、 B 带电荷量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为 x ，则 x 和 x0 的关系为 ( 图 1 2 13 A x 2x0 B x 4x0 C x<4x0 D x>4x0 解析：选 C. 设弹簧原长为 l ，劲度系数为 K ，根据库仑定律和平衡条件列式得 kq1q2 l x0 2 Kx0 ， k4q1q2 l x 2 Kx 两式相除： l x 24 l x0 2 x0x ，得： x l x0 2 l x 24x0 ， 因 l x>l x0 ，由此推断选项 C 正确 8. 如图 1 2 14 所示，三个完全相同的金属小球 a 、 b 、 c 位于等边三角形的三个顶点上 a 和

10、c 带正电， b 带负电， a 所带电荷量的大小比 b 的小已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是 ( 图 1 2 14 A F1 B F2 C F3 D F4 解析：选 B. 据 “ 同电相斥、异电相引 ” 规律，确定电荷 c 受到 a 和 b 的库仑力方向，考虑 a 的带电荷量小于 b 的带电荷量，因此 Fb 大于 Fa ， Fb 与 Fa 的合力只能为 F2 ，故选项 B 正确 二、计算题 9 一带电荷量为 Q 、半径为 R 的球，电荷在其内部能均匀分布且保持不变，现在其内部挖去 一 半径为 R/2 的小球后，如图 1 2 15 所示，求剩余

11、部分对放在两球心连线上一点 P 处电荷量为 q 的电荷的静电力已知 P 距大球球心距离为 4R. 图 1 2 15 解析：未挖去之前， Q 对 q 的斥力为： F kQq 4R 2 挖去的小球带电荷量为： Q Q4R33×4 R2 33 Q8 挖去的小球原来对 q 的斥力为： F1 kQ8q 4R R2 2 kQq98R2 剩余部分对 q 的斥力为： F2 F F1 41kQq784R2 ，方向向右 答案： 41kQq784R2 方向向右 10. (2011 年广州高二检测 光滑绝缘导轨，与水平面成 45° 角，两个质量均为 m ，带等量同种电荷的小球 A 、 B ，带电量

12、均为 q ，静止于导轨的同一水平高度处，如图 1 2 16 所示求：两球之间的距离 图 1 2 16 解析：设两球之间的距离为 x ，相互作用的库仑力为 F ，则： F kq2x2 由平衡条件得： Fcos45° mgsin45° 由以上两式解得： x q kmg . 答案： q kmg 11. 质量均为 m 的三个带电小球 A 、 B 、 C 放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为 L ， A 球带电量 qA 10q ； B 球带电量 qB q. 若在 C 球上加一个水平向右的恒力 F ，如图 1 2 17 所示，要使三球能始终保持 L 的间距向右运动，问外力 F

13、为多大？ C 球带电性质是什么？ 图 1 2 17 解析：由于 A 、 B 两球都带正电，它们互相排斥， C 球必须对 A 、 B 都吸引，才能保证系统向右加速运动，故 C 球带负电荷 以三球为整体， 设系统 加速度为 a ，则 F 3ma 隔离 A 、 B ，由牛顿第二定律可知： 对 A ： kqAqC4L2 kqAqBL2 ma 对 B ： kqAqBL2 kqBqCL2 ma 联立 、 、 得 F 70kq2L2. 答案： 70kq2L2 负电荷 高二物理电场强度检测题1电场中有一点P，下列哪种说法是正确的(A若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B若P点没有试探电荷，则P点场强为

14、零CP点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大DP点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向解析：选C.电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故A、B错；由于FqE知，C对；场强方向与正试探电荷受力方向相同，故D错2(2011年杭州高二检测真空中距点电荷(电量为Q为r的A点处，放一个带电量为q(qQ的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(AF/Q BF/qCkqr2 D kQr2答案：BD3下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(图1312解析：选C.A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同，B图中A、B两点场强的方向相同，但大小不等，C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；

15、D图中A、B两点场强大小、方向均不相同4(2011年黄冈中学高二检测如图1313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1313A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点切线方向解析：选B.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，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FqEE，故静电

16、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的方向与场强方向相反，故选项D错误5一粒子质量为m，带电荷量为q，以初速度v与水平方向成45°射向空间一匀强电场区域，恰做直线运动求这个匀强电场的最小场强的大小并说明方向解析：新 课 标 第 一 网粒子进入电场区域后要受重力和电场力作用而做直线运动，知其合力必与v在一直线上由图及力的分解知识可知，最小的电场力qEmgcos45°.所以Eminmgqcos45°2mg2q ，方向垂直于v指向斜上方答案

17、：2mg2q垂直于v指向斜上方一、选择题1关于电场线的叙述，下列说法正确的是(A电场线是直线的地方一定是匀强电场B电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向C点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D画有电场线的地方有电场，没画电场线的地方就不存在电场答案：C2一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是(图1314解析：选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力FEq，F正比于q，C错误，D正确3(2011年启东中学高二检测图

18、1315如图1315所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则(AA、B两处的场强方向相同B因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EAEBC电场线从A指向B，所以EA>EBD不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定解析：选AD.电场线的切线方向指场强方向，所以A对；电场线的疏密程度表示场强大小，只有一条电场线的情况下不能判断场强大小，所以B、C错误，D正确4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上，如图1316所示，电场强度为零的地方在(图1316AA和B之间 BA的右侧C

19、B的左侧 DA的右侧及B的左侧解析：选C.因为A带正电，B带负电，所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反，因为QA>QB，所以只有B的左侧，才有可能EA与EB等大反向，因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况故正确答案为C.5.如图1317所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是(图1317A该粒子带正电荷，运动方向为由a到bB该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD该粒子带负电荷，运动方向为由b至a解析：选BD.由运动轨迹可判定电场力方

20、向向左，则粒子应带负电，故A、C错；运动ab与ba均有可能故B、D对6. (2011年苏州高二检测一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1318中虚线所示不计粒子所受重力，则(图1318A粒子带正电B粒子加速度逐渐减小CA点的速度大于B点的速度D粒子的初速度不为零解析：选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故A错；AB电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B对；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°角，所以速率减小，故C对；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，故D对7.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，

21、a、b的运动轨迹如图1319中的虚线所示(a、b只受电场力作用，则(图1319Aa一定带正电，b一定带负电B电场力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大解析：选D.由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；电场力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确8AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图1320所示要使圆心处的电

22、场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q(图1320A应放在A点，Q2qB应放在B点，Q2qC应放在C点，QqD应放在D点，Qq解析：选C.由平行四边形定则得出q和q在O点产生的合场强水平向右，大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小要使圆心处的电场强度为零，则应在C点放一个电荷量Qq的点电荷，故C选项正确9(2011年华南师大附中高二检测图1321如图1321所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过，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(A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

23、小后变大，方向水平向右解析：选B.等量异种电荷电场线分布如图(a所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图(b所示由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确二、计算题10.如图1322所示，在边长为l的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为q、q、q和q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度图1322