库仑定律和电场强度
课后篇巩固提升
基础巩固
1.如图所示,负电荷q在电场中由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )
解析负电荷q在电场中由P向Q做加速运动,故电场线方向由Q到P;由于加速度越来越大,则电场力越来越大,电场强度逐渐增强,电场线越来越密,故选项C正确。
答案C
2.如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A.粒子一定带负电
B.粒子一定是从a点运动到b点
C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度
解析做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A错误;粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从b点沿轨迹运动到a点,B错误;由电场线的分布可知,电场线在c点的受力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确;粒子从c到a的过程,电场力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误;故选C。
答案C
3.(多选)如图所示,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,下列说法可能的是( )
A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至b
B.该粒子带负电荷,运动方向为由a至b
C.该粒子带正电荷,运动方向为由b至a
7
D.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a
答案BD
4.(多选)
两个通电小球带电后相互排斥,如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示。若已知α>β,则一定有关系( )
A.两球一定带同种电荷
B.m一定小于M
C.q一定大于Q
D.m受到的电场力一定大于M所受的电场力
答案AB
5.真空中三个点电荷位于一条直线上,都只在电场力作用下处于静止,其中两个电荷静止在E、F两点,所带电荷量如图所示,关于第三个电荷的电性和静止的位置,下列说法正确的是( )
A.为负电荷,可能静止在B处
B.为负电荷,可能静止在C处
C.为正电荷,可能静止在A处
D.为正电荷,可能静止在B处
解析三个电荷要平衡,必须三个电荷处在一条直线上,外侧两个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电荷量大,中间电荷电荷量小,所以第三个电荷必须带负电,在F的右侧。故选B。
答案B
6.
如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应( )
A.带负电,放在A点 B.带正电,放在B点
C.带负电,放在C点 D.带正电,放在C点
解析小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时,才能静止在斜面上。可知只有小球b带负电、放在C点才可使a受合力为零,故选C。
答案C
7
7.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离。
解析如图所示,小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力FT、A对它的库仑力F。
由力的平衡条件,可知F=mgtan θ,根据库仑定律得F=kQqr2,解得r=kQqmgtanθ=3kQqmg。
答案3kQqmg
能力提升
1.(多选)如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N点,到N点时速度大小为v,且v
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