1、随堂反馈1(2015高考安徽卷)由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为 q1 和 q2，其间距离为 r 时，它们之间相互作用力的大小为 Fkq1q2r2，式中 k为静电力常量若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为()AkgA2m3 B.kgA2m3s4Ckgm2C2D.Nm2A解析：由 Fkq1q2r2 得 k Fr2q1q2，即 k 的单位为Nm2C2 kgm/s2m2A2s2kgm3A2s4，B 正确答案：B2.(2015高考安徽卷)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 20，其中 为平面上单位面积所带的电荷量，0 为常量如图所示的平行板电容器，极板正
2、对面积为 S，其间为真空，带电荷量为 Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A.Q0S和Q20SB.Q20S和Q20SC.Q20S和Q30SD.Q0S和 Q220S解析：由题知，QS，故电场强度 E 20 Q20S，带电荷量为 Q 的平板在与另一平板产生的电场中受力 FQE Q220S.两板之间的场强为两板各自场强叠加的合场强，E 合2E Q0S，D 正确答案：D3如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)图中 C点为两点电荷连线的中点，MN 为两点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于 MN
3、 左右对称，则下列说法中正确的是()A这两点电荷一定是等量异种电荷B这两点电荷一定是等量同种电荷CD、C 两点的电场强度一定相等DC 点的电场强度比 D 点的电场强度小解析：由电场线分布的特征可知，产生电场的两点电荷一定是等量异种电荷，A正确，B 错误；C 点电场线的密度比 D 点大，所以 C 点的电场强度大，C、D 错误答案：A4(多选)(2014高考浙江卷)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球 A，细线与斜面平行小球 A 的质量为 m、电荷量为 q.小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B，两球
4、心的高度相同、间距为 d.静电力常量为k，重力加速度为 g，两带电小球可视为点电荷小球 A 静止在斜面上，则()A小球 A 与 B 之间库仑力的大小为kq2d2B当qdmgsin k时，细线上的拉力为 0C当qdmgtan k时，细线上的拉力为 0D当qdmgktan 时，斜面对小球 A 的支持力为 0解析：本题考查库仑定律、受力分析、共点力的平衡等知识根据库仑定律可知小球 A 与 B 之间的库仑力大小为 kq2d2，选项 A 正确若细线上的拉力为零，由平衡条件可得 kq2d2mgtan，得到qdmgtan k，选项 B 错误，选项 C 正确因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球 A 的支持力不
5、可能为 0，选项 D 错误答案：AC5.如图所示，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已知 A 与 B 间、B 与 C 间和 C 与 A 间的距离均为 L，A 球带电荷量 QAq，B 球带电荷量 QBq.若在小球 C 上加一方向水平向右、大小未知的恒力 F，恰好使 A、B、C 三小球保持相对静止求：(1)C 球所带电荷量 QC；(2)外力 F 的大小解析：因为 A、B、C 三球保持相对静止，故有相同的状态，对它们整体进行研究，由牛顿第二定律有 F3ma对 A 分析，如图所示，已知 C 的电性应与 A 和 B 相异，即 C 带负电，则有kQCQAL2 cos 30m
6、akQCQAL2 sin 30kQBQAL2联立上述三个方程式求得 QC2q，即 C 球带 2q 的负电荷，F3 3kq2L2.答案：(1)2q(2)3 3kq2L2课时作业一、单项选择题1.(2015高考浙江卷)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则()A乒乓球的左侧感应出负电荷B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析：由图可知，右侧金属板与电源正极相连接，带正
7、电，左侧金属板带负电，根据静电感应规律，近端感应出异种电荷，因此乒乓球的左侧感应出正电荷，A错误乒乓球共受到悬线的拉力、重力和电场力的作用，C 错误用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，乒乓球会带上正电，受到右极板的排斥，向左运动与左极板接触，又带上负电，被左极板排斥向右运动，这样小球就在两极板间来回碰撞，B 错误，D 正确答案：D2A、B、C 三点在同一直线上，ABBC12，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷当在 A 处放一电荷量为q 的点电荷时，它所受到的电场力为 F；移去 A 处电荷，在 C 处放电荷量为2q 的点电荷，其所受电场力为()AF2B.F2CFD.F
8、解析：设 A 处电场强度为 E，则 FqE；由点电荷的电场强度公式可知，C 处的电场强度为E4，在 C 处放电荷量为2q 的点电荷，其所受电场力为 F2qE4 F2，选项 B 正确答案：B3在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、b 两点，其中，a、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是()A甲图中与点电荷等距的 a、b 两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点D丁图中非匀强电场中的 a、b 两点解析：甲图中与点电荷等距的 a、b 两点，电场强度大小相同，方向不相反，选项 A 错误；对乙图，根据电场线的
9、疏密及对称性可判断，a、b 两点的电场强度大小相等、方向相同，选项 B 错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点，电场强度大小相同，方向相反，选项 C 正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b 点的电场强度大于 a 点的电场强度，选项 D 错误答案：C4.(2016宜宾一诊)在如图所示的电场中，一负电荷从电场中 A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到 B 点，则它运动的 vt 图象可能是图中的()解析：负电荷从电场中 A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到 B点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，则它运动的 vt 图象可能是 B 图答案：B5如
10、图所示，在水平向右、大小为 E 的匀强电场中，在 O 点固定一电荷量为 Q的正电荷，A、B、C、D 为以 O 为圆心、半径为 r 的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C 连线与电场线垂直则()AA 点的电场强度大小为E2k2Q2r4BB 点的电场强度大小为 EkQr2CD 点的电场强度大小不可能为 0DA、C 两点的电场强度相同解析：Q 在 A 点的电场强度沿 OA 方向，大小为 kQr2，所以 A 点的电场强度大小为E2k2Q2r4，A 正确；同理，B 点的电场强度大小为 EkQr2，B 错误；如果EkQr2，则 D 点的电场强度为 0，C 错误；A、C 两点的电场强度大小相等，
11、但方向不同，D 错误答案：A6.如图所示，三个点电荷 q1、q2、q3 在同一条直线上，q2 和 q3 的距离为 q1 和 q2距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零由此可以判断，三个点电荷的电荷量之比 q1q2q3 为()A(9)4(36)B.9436C(3)2(6)D.326解析：由三电荷平衡模型的特点“两同夹异”可知，q1 和 q3 为同种电荷，它们与 q2 互为异种电荷，设 q1 和 q2 距离为 r，则 q2 和 q3 的距离为 2r，对于 q1 有kq2q1r2kq1q33r2，则有q2q319，对 q3 有kq1q33r2kq2q32r2，所以q1q294，考虑到各电荷的电性
12、，A正确答案：A7如图甲所示，在 x 轴上有一个点电荷 Q(图中未画出)，O、A、B 为轴上三点，放在 A、B 两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则()AA 点的电场强度大小为 1103 N/CBB 点的电场强度大小为 2103 N/CC点电荷 Q 在 A、B 之间D点电荷 Q 在 A、O 之间解析：对于电场中任意一点而言，放在该处的试探电荷的电荷量 q 不同，其受到的电场力 F 的大小也不同，但比值Fq是相同的，即该处的电场强度不变所以 Fq 图象是一条过原点的直线，斜率越大则场强越大由题图可知 A 点的电场强度 EA2103 N/C，B 点的电场强度 EB0.
13、5103 N/C，A、B 错误A、B 两点放正、负不同的电荷，受力方向总为正，说明 A、B 的场强方向相反，点电荷 Q只能在 A、B 之间，C 正确，D 错误答案：C8两根绝缘细线分别系住 a、b 两个带电小球，并悬挂在 O 点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间的夹角分别为、，tbC落地时两球水平位移相同Da 球落地时的速度小于 b 球落地时的速度解析：当两小球静止时，设两球之间的库仑力大小为 F，则有 Fmagtan mbgtan，因为 mb.将两细线同时剪断后，两球在竖直方向都做自由落体运动，下落时间相同，B 错误水平方向，库仑力逐渐变小，两球在库仑力作用下做变加
14、速直线运动，A 错误由 aFm可知，加速度 aaab，所以两球落地时水平位移 xaxb，落地速度 vavb，C 错误，D 正确答案：D9如图所示，点电荷4Q 与Q 分别固定在 A、B 两点，C、D 两点将 AB 连线三等分，现使一个带负电的粒子从 C 点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在 CD 之间运动的速度大小 v 与时间 t 的关系图象可能是图中的()解析：粒子在 AB 连线上的平衡位置即为场强为零的位置，设粒子与 B 点的距离为 x，所以kQx2 k4QLx2，得 xL3，即在 D 点场强为零，粒子在 D 点左侧时所受电场力向左，粒子在 D 点右侧时所受电场力向右，所以
15、粒子的运动情况有以下三种情况：在 D 点左侧时先向右减速至速度为零然后向左加速运动；粒子能越过 D 点时，先在 D 点左侧减速，过 D 点以后加速运动；或在 D 点左侧减速，运动到 D 点速度减为 0，以后一直静止由于 C 图象不对称，所以粒子在 CD 之间的运动可以用 B 图象描述，故 B 正确答案：B二、多项选择题10.如图所示，带电小球 A、B 的电荷量分别为 QA、QB，都用长为 L 的丝线悬挂在 O 点静止时 A、B 相距为 d.为使平衡时 A、B 间距离减为d2，可采用以下哪些方法()A将小球 A、B 的质量都增加到原来的 2 倍B将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍C将小球 A
16、、B 的电荷量都减小到原来的一半D将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增加到原来的 2 倍解析：对 B 进行受力分析如图所示，对 B 由共点力平衡及几何知识可得 FmBgdL，而 FkQAQBd2，可知 d3 kQ AQBLmBg，故 B、D 正确答案：BD三、非选择题11.(2016怀化调研)如图所示，A、B 两小球带等量同种电荷，A 固定在竖直放置的 L10 cm 长的绝缘支柱上，B 受 A 的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与 A等高处，斜面倾角 30，B 的质量为 m10 3103 kg.求：(1)B 球对斜面的压力大小(2)B 球带的电荷量大小(g 取 1
17、0 m/s2，静电力常量 k9.0109 Nm2/C2，结果保留两位有效数字)解析：(1)令 B 球对斜面的支持力为 FN，带的电荷量为 Q，A、B 相距 r，对 B 球受力分析如图所示FNcos mg，得 FN0.20 N.据牛顿第三定律得 B 球对斜面的压力 FN0.20 N.(2)两小球之间的库仑力FkQ2r2，Fmgtan，又 Lrtan，代入数据联立解得QLmgktan 33 106 C5.8107 C.答案：(1)0.2 N(2)5.8107 C12.(2014高考福建卷)如图，真空中 xOy 平面直角坐标系上的 A、B、C 三点构成等边三角形，边长 L2.0 m若将电荷量均为 q2.0106 C 的两点电荷分别固定在 A、B 点，已知静电力常量 k9.0109 Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C 点的电场强度的大小和方向解析：(1)根据库仑定律，A、B 两点电荷间的库仑力大小为Fkq2L2代入数据得 F9.0103 N(2)A、B 点电荷在 C 点产生的场强大小相等，均为E1k qL2A、B 两点电荷形成的电场在 C 点的合场强大小为E2E1cos 30由式并代入数据得 E7.8103 N/C场强 E 的方向沿 y 轴正向答案：(1)9.0103 N(2)7.8103 N/C 方向沿 y 轴正方向
