鲁科版高中物理必修第三册课后习题 第1章 静电力与电场强度 第4节 点电荷的电场 匀强电场.docVIP

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第4节点电荷的电场匀强电场

必备知识基础练

1.(河南郑州检测)下列选项对公式E=kQr

A.只要带电体所带电荷量为Q,在距离r处激发的电场都能用此公式计算电场强度E

B.以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E相同

C.当离场源电荷距离r→0时,电场强度E→∞

D.当离场源电荷距离r→∞时,电场强度E→0

2.(山东枣庄检测)如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是()

3.如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b、c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,小球a、b被固定,均带正电q,小球c不固定,带负电。整个系统置于水平方向的匀强电场中。已知静电力常量为k。若小球c处于静止状态,则匀强电场的大小、方向为()

A.3kq3l

B.3kql2

C.3kql2,沿

D.23kql

4.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点的电场强度的方向与AB平行,静电力常量为k,则qA带电,qA∶qB=。?

5.(天津和平高一期末)在真空中有两个带等量异种电荷的点电荷,所带电荷量均为2×10-8C,相距20cm,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:

(1)它们之间的静电力大小为多大?

(2)在两个点电荷连线的中心处,电场强度的大小为多大?

关键能力提升练

6.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c点的轴线上有a、b、d三个点,a点和b点间、b点和c点间、c点和d点间的距离均为R,在a点处有一所带电荷量为q(q0)的固定点电荷。已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(静电力常量为k)()

A.k3qR2 B.k

C.kQ+qR2

7.AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O,将所带电荷量分别为+q、-q的两点电荷放在圆周上关于AB对称且相距等于圆的半径的位置,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个所带适当电荷量的点电荷,静电力常量为k,则该点电荷 ()

A.可放在C点,所带电荷量为-q

B.可放在D点,所带电荷量为-q

C.可放在A点,所带电荷量为2q

D.可放在D点,所带电荷量为-2q

8.下列选项的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各1

9.(陕西榆林检测)如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有沿x轴正方向的匀强电场,同时在O点固定一个所带电荷量为+Q的点电荷。如果把一个所带电荷量为-q的试探电荷放在c点,则恰好平衡,那么匀强电场的电场强度大小为多少?a、d两点的实际电场强度大小为多少?(静电力常量为k)

参考答案

第4节点电荷的电场匀强电场

1.D公式E=kQr

2.C

3.B

设小球c所带电荷量为Q,根据平衡条件得小球a、b对小球c的合力与匀强电场对小球c的电场力等大反向,即2×kQql2×cos30°=EQ,匀强电场的电场强度大小为3kq

4.

解析如图所示,放在A点和B点的点电荷在C点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C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即kqBBC2=2kqAAC2

答案负1∶8

5.解析(1)根据库仑定律得F=kq2r

(2)中点处的电场强度为两个点电荷的电场强度叠加,2kq(r2

答案(1)9×10-5N

(2)3.6×104N/C

6.B由题意,b点处的电场强度为零说明点电荷和圆盘在b点产生的电场强度等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的电场强度大小EQ=kqR2,故圆盘在距离为R的d点产生的电场强度大小EQ=kqR2,点电荷在d点产生的电场强度大小Eq=kq(

7.A两点电荷在O点产生的电场强度大小E都为kqr2,利用几何知识得两个电场强度的方向成120°角,根据平行四边形定则,合电场强度大小E=E=kqr

8.B

9.解析空间存在匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的电场强度都是这两个电场在该处的电场强度的矢量和。由所带电荷量为-q的试探电荷在c点处于平衡状态得kQqr2=qE,解得匀强电场的电场强度E=kQr2。由于正点电荷形成的电场的电场强度方向从圆心沿半径方向向外,故在a点点电荷的电场强度方向沿x轴正方向;在d点点电荷的电场强度方向沿y轴正方向。从而可知a点的实际电场强度Ea=2kQ

答案kQ