第1章 静电力与电场强度 章末练习

科学认知

1．分析比较库仑定律与万有引力定律有哪些相同点和不同点。

参考解答：相同点是库仑定律与万有引力定律都是平方反比定律。不同的地方是库仑定律电荷间的作用力方向与电荷的性质有关，而物体的万有引力都是吸引力。在库仑定律公式 F = k\(\frac{{{q_1}{q_2}}}{{{r^2}}}\) 中，k 很大，在万有引力定律公式 F = G\(\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}\) 中 G 很小，静电力比万有引力显著，我们很容易通过实验观察到静电力，不容易观察到万有引力。主宰天体运动的不是静电力，而是万有引力。

2．在一个带正电的大导体附近 P 点放一带负电的点电荷，该点电荷的电荷量大小为 q，测得它受到的电场力为 F。如果 q 不是足够小，根据 \(\frac{F}{q}\) 计算出的电场强度 E′ 比 P 点没有放入 q 时的电场强度 E 大还是小？为什么？

参考解答：E′ 比 P 点没有放入 q 时的电场强度 E 大。因为电荷 q 会吸引正电荷，导体上的正电荷会靠近 q，所以此时 q 感受到的电场力相比于没有 q 时偏大。

3．半径均为 R 的两个较大的金属球固定在绝缘桌面上。两球带有等量同种电荷 Q 时，相互之间的静电力大小为 F₁；两球带等量异种电荷 Q 与 − Q 时，静电力大小为 F₂。请判断 F₁ 与 F₂ 的大小，并说明判断理由。

参考解答：F₁ < F₂。两球带有等量同种电荷 Q 时，同种电荷排斥，电荷间距离会增大；两球带等量异种电荷时，异种电荷吸引，电荷间距离会变小，根据库仑定律可知，F₁ < F₂。

4．如图所示，某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上，将塑料圆珠笔与头发摩擦后，自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时，圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是

A．摩擦使笔带电

B．笔靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷

C．圆环被吸引到笔上的过程中，所受静电力大于其重力

D．当笔碰到圆环后，笔所带的电荷立刻全部消失

参考解答：ABC

5．下列各图中，a、b 两点的电场强度相同的是

参考解答：C

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 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 +q 的固定点电荷。已知 b 点处的电场强度为零，k 为静电力常量，则 d 点处电场强度的大小为

A．k\(\frac{{10q}}{{9{R^2}}}\)              B．k\(\frac{{9Q + q}}{{9{R^2}}}\)         C．k\(\frac{{Q + q}}{{9{R^2}}}\)           D．k\(\frac{{3q}}{{{R^2}}}\)

参考解答：A

7．A、B、C 三点在同一直线上，B 点位于 A、C 之间且 AB∶BC = 1∶2。在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷，在 A 处放一电荷量为 +q 的点电荷，它所受到的电场力为 F。移去 A 处电荷，在 C 处放一电荷量为 −2q 的点电荷，其所受电场力为

A．−\(\frac{F}{2}\)        B．\(\frac{F}{2}\)           C．− F          D．F

参考解答：B

8．如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球 A 和 B，此时上、下细线受力的大小分别为 T_A、T_B。如果使 A 带正电，B 带负电，上、下细线受力的大小分别是 T_A′、T_B′。请分别比较 T_A 与 T_A′、T_B 与 T_B′ 的大小，并说明理由。

参考解答：T_A = T_A′；T_B > T_B′。

带电前：对 B 有 T_B = G_B；对 AB 组成的整体有 T_A = G_A + G_B。

带电后：对 B 有 T_B′ + F_电 = G_B，T_B′ = G_B − F_电；有对整体有 T_A′ = G_A + G_B。

综上所述：T_A = T_A′；T_B > T_B′。

9．如图所示，大小为 3×10³ N/C、方向水平向右的匀强电场中有相距 30 cm 的 O、C 两点，其连线与电场方向垂直。若在 O 点放置电荷量为 4×10⁻⁸ C 的点电荷，求 C 点的电场强度大小。

参考解答：E = 5×10³ N/C，与水平方向成 53° 角。

*10．如图所示，悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端系有一个电荷量不变的小球 A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B。当 B 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平面上时，A 处于静止状态，细线偏离竖直方向的角度为 θ。若两次实验中 B 的电荷量分别为 q₁ 和 q₂，θ 分别为 30°和 45°，求 \(\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}}\)。

参考解答：2\(\sqrt 3 \)

温故知新

*11．如图所示，电荷量为 − q、质量为 m 的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑。现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为 E，下列判断正确的是

A．物体将沿斜面减速下滑               B．物体将沿斜面加速下滑

C．物体仍保持匀速下滑                   D．物体可能静止

参考解答：C

发布时间：2022/4/9 上午10:44:26  阅读次数：1851