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第一二节练习题


1.2 节练习题
1、如图所示,q1、q2、q3 分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知 q2 为正电荷,q1 与 q2 之间的距离为 l1,q2 与 q3 之间的距离为 l2,且每个电荷都处于平衡状态,则 q1 带_______(填正或负)电,q1、q2、q3 三者电量大小之 比是_____________.

2、一半径为 R 的绝缘球壳上均匀的带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+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(r?R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为______(已 知静电力常量为 k),方向______. 3、如图所示,在+Q 形成的电场中有两个相互接触的金属导体 A 和 B.均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把 A、

B 分开,则 A______电,B______电;若先将 A,B 分开,再移走+Q,则 A______电,B______电.

4、如图所示,半径相同的两个金属小球 A、B,带有等量异号电荷,相隔一定的距离,两球之间的相互作用力大小为

F, 今用一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大小是(

)

A.

F

B.

F

C.

F

D.

F

5、设某星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面 1000km 的地方,又若将同样的电子粉尘带到距星球表面 2000km 的地方相对于该星球无初速释放,则此电子粉尘( A.向星球下落 B.仍在原处悬浮 ) D.无法判断

C.推向太空

6、如图所示,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 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 的静电的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( A .F 1 C .F 3 B.F2 D.F4 )

7、如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流时,发现水流明显偏向橡胶棒一侧,水流受到橡胶棒的吸引力是 A.重力 B.静电力 C.洛伦兹力 D.安培力
-6

8、把质量 2g 的带负电小球 A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为 Q=4.0×10 C 的带电球 B 靠近 A,当两个带电小 球在同一高度相距 30cm 时,绳与竖直方向成α =45°角.试求:

(1)B 球受到的库仑力多大?

(2)A 球带电荷量是多少?
-9 -9

9、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 QA=6.4×10 C,QB=-3.2×10 C,让两绝缘金属小 球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少? 10、现代理论认为,反质子的质量与质子相同,约为电子质量的 1836 倍.若 me=0.91×10 反质子的比荷. 11、如图所示,把一个带电小球 A 固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球 B.现给 B 一个沿垂 直 AB 方向的速度 v0,B 球将( )
-30

kg,e=1.6×10 C,求

-19

A.若 A、B 为异种电荷,B 球一定做圆周运动 B.若 A、B 为异种电荷,B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动 C.若 A、B 为同种电荷,B 球一定做远离 A 球的变加速曲线运动 D.若 A、B 为同种电荷,B 球的动能一定会减小 12、下列各图中 A 球系在绝缘细线的下端,B 球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出.A 球能 保持静止的是( )

13、如图所示,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( A.A 端金箔张开,B 端金箔闭合 B.用手触摸枕形导体后,A 端金箔仍张开,B 端金箔闭合

)

C.用手触摸枕形导体后,将手和 C 都移走,两对金箔均张开 D.选项 A 中两对金箔分别带异种电荷,选项 C 中两对金箔带同种电荷
14.两个分别用相同长度的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体(可视为点电荷),所带电量分别为 q1 和 q2,且 q1>q2。 由于库仑力的作用,绝缘细绳与竖直方向的夹角分别为 和 ,如图,则 与 的关系是( )

A.

>

B.

=

C.

<

D.无法确定

15.如图所示,A、B 是带有等量的同种电荷的两小球,它们的质量都是 m,它们的悬线长度是 L,悬线上端都固定在同一 点 O,B 球悬线竖直固定,此时AB距离为X,A 受到绳的拉力为 T,现保持其他条件不变,用改变 A 球质量的方法,使 A 球在距 B 为 处平衡;则 A 受到绳的拉力为( )

A.2T

B.T/2

C.8T

D. T/8

1、【答案】负 【解析】 (1)假设 q1 带负电,要使 q2 平衡则 q3 也应带负电,但此时 q1、q3 因都平衡; 故 q1 带负电。 (2)由于三个电荷均处于平衡状态,所以

对 q1 有:

对 q2 有:

对 q3 有:

联立解得: 【考点】库仑定律;共点力平衡的条件及其应用

2、答案:k

;由球心指向小孔中心

解析:绝缘球壳电荷的面密度为:

σ= 球壳上挖去半径为 r 的小圆孔,去掉的电量为 q′,则:

q′=σ π r2=
与球心 O 对称位置相应电荷对球心电荷的库仑力大小为

F =k

=k

是斥力,方向由球心指向小孔中心. 3、答案:不带;不带;带负;带正

二、选择题

4、答案:A

解析:由于 A、B 带等量异号电荷,设电荷量都为 q,所以两球间的相互吸引力 F=k

.当 C 球与 A 球接触后,A、C

两球的电荷量均为 q1=

,当 B、C 两球接触后,B、C 两球的带电量均为 q2=



,此时,A、B 两球间相互作

用力的大小为 F'=k

=k



,故 A 正确.

5、答案:B

解析:设粉尘距球心为 r,粉尘质量为 m,星球质量为 M,粉尘电量为 q,星球电量为 Q,则有 由等式可看出 r 再大,等式仍成立,故选 B. 6、答案:B

=G

解析:据“同电相斥、异电相吸”规律,确定电荷 c 受到 a 和 b 的库仑力方向,考虑 b 的带电荷量大于 a 的带电荷量, 故 Fb 大于 Fa,Fb 与 Fa 的合力只能为 F2,故选项 B 正确.

7 、B

三、计算题

8、答案:(1)2×10 N

-2

(2)5.0×10 C

-8

解析:(1)带负电的小球 A 处于平衡状态,A 受到库仑力 F′、重力 mg 以及绳子的拉力 T 的作用,其合力为零.因此

mg-Tcosα =0① F′-Tsinα =0②
②÷①得 F′=mgtanα =2×10 ×10×1N=2×10 N. 根据牛顿第三定律有 F=F′=2×10 N,
-2 -3 -2

(2)根据库仑定律 F′=k

∴q =



C=5.0×10 C.
10

-8

9、答案:电子由 B 转移到 A,转移了 3.0×10 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.即接触后两小球带电荷量.

Q′A=Q′B=(QA+QB)/2=
=1.6×10 C.
-9

C

在接触过程中,电子由 B 球转移到 A 球,不仅将自身的净电荷中和,且继续转移,使 B 球带 Q′B 的正电,这样,共 转移的电子电荷量为 Δ Q=|QB|+Q′B=3.2×10 C+1.6×10 C =4.8×10 C.
-9 -9 -9

转移的电子数 n=
7



=3.0×10 (个).

10

10、答案:9.58×10 C/kg

解析:



=9.58×10 C/kg

7

四、多项选择

11、答案:BC 12、答案:AD 解析:四图中 A 球受力满足三力平衡的有 A、D,故 A、D 正确. 13、答案:BCD


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