高二物理靜電場(chǎng)同步練習(xí)題答案

　　想要學(xué)好物理，大量的練習(xí)是少不了的。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的高二物理《靜電場(chǎng)》同步練習(xí)題目及其參考答案以供大家學(xué)習(xí)。

　　1.下列說(shuō)法中正確的是(　　)

　　A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體

　　B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體

　　C.根據(jù)F= kq1q2r2設(shè)想當(dāng)r→0時(shí)得出F→∞

　　D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的

　　答案：D

　　解析 由點(diǎn)電荷的概念知，A、B均錯(cuò).當(dāng)兩電荷間距離r→0時(shí)，兩電荷已不能看作點(diǎn)電荷,庫(kù)侖定律不再適用，C錯(cuò).而靜電力常量是由實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，故D項(xiàng)正確.0時(shí)，兩電荷已不能看作點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不再適用，C錯(cuò).而靜電力常量是由實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，故D項(xiàng)正確.

　　2.半徑為R的兩個(gè)較大金屬球放在絕緣桌面上，若兩球都帶等量同種電荷Q時(shí)它們之間的靜電力為F1，兩球帶等量異種電荷Q與-Q時(shí)靜電力為F2，則(　　)

　　A.F1>F2

　　B.F1

　　C.F1=F2 D.不能確定

　　答案：B

　　解析：因?yàn)閮蓚€(gè)金屬球較大，相距較近，電荷間的相互作用力使電荷分布不均勻，故不能簡(jiǎn)單地把兩球看成點(diǎn)電荷.帶同種電荷時(shí)，兩球的電荷在距離較遠(yuǎn)處分布得多一些，帶異種電荷時(shí)，在距離較近處分布得多一些，可見帶同種電荷時(shí)兩球電荷中心間距離大于帶異種電荷時(shí)電荷中心間距離，所以有F1

　　3.半徑相同的金屬球A、B帶有相等電荷量q，相距一定距離時(shí)，兩球間的庫(kù)侖力為F，今讓第三個(gè)與A、B相同的不帶電的金屬球C先后與A、B接觸，然后再移開，此時(shí)A、B間的相互作用力大小可能是(　　)

　　A.F/8 B.F/4 C.3F/8 D.3F/4

　　答案：AC

　　解析：A、B間的相互作用力為F，可能是斥力，也可能是引力.若A、B間為斥力，則A、B帶等量同種電荷，經(jīng)C操作后，qA=q/2，qB=3q/4，此時(shí)相互作用力F1=kqAqB/r2=3F/8，C正確，若A、B間為引力，則A、B帶等量異種電荷，設(shè)A帶+q，B帶-q，經(jīng)操作后qA′=q/2，qB′=-q4，則A、B間的相互作用力為F/8，故A選項(xiàng)也正確.

　　4.如圖1所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是(　　)

　　A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

　　答案：B

　　解析：據(jù)“同電相斥，異電相吸”規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫(kù)侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，故Fac與Fbc的合力只能為F2，選項(xiàng)B正確.

　　5.兩個(gè)半徑為R的相同的金屬球，分別帶q和-3q的電荷量.當(dāng)球心相距r=3R放置時(shí)，兩球相互作用力為F.若將兩球接觸后放回原來(lái)的位置，則兩球之間的相互作用力(　　)

　　A.等于F B.等于13F

　　C.大于13F D.小于13F

　　答案：D

　　解析：當(dāng)兩球接觸后電荷先中和再平分，即兩球的帶電荷量均為-q.原來(lái)兩球心相距r=3R，由于電荷之間是引力，當(dāng)將兩球的電荷看成點(diǎn)電荷時(shí)，其點(diǎn)電荷間的距離r1

　　F=kq•3qr21>k3q2(3R)2=kq23R2

　　兩球接觸后，再放回原處，當(dāng)將兩球的電荷看成點(diǎn)電荷時(shí)，由于電荷間是斥力，則兩點(diǎn)電荷間的距離r2>r=3R，由庫(kù)侖定律可得F′=kq2r22

　　6.如圖2所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一條直線上，q2與q3間距離為q1與q2間距離的2倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電荷量之比q1∶q2∶q3為(　　)

　　A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36

　　C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6

　　答案：A

　　解析：每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零，由口訣“三點(diǎn)共線，兩大夾小，兩同夾異”，可排除B、D選項(xiàng).考慮q2的平衡：由r12∶r23=1∶2，據(jù)庫(kù)侖定律得q3=4q1;考慮q1的平衡：r12∶r13=1∶3，同理得q3=9q2，即q2=19q3=49q1，故q1∶q2∶q3=1∶49∶4=9∶4∶36.考慮電性后應(yīng)為(-9)∶4∶(-36)或9∶(-4)∶36.只有A正確.

　　7.下圖中A球系在絕緣細(xì)線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標(biāo)出.A球可保持靜止的是(　　)

　　答案　AD

　　8.如圖3所示，豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的小球A，在Q的正上方P點(diǎn)用絕緣線懸掛一個(gè)小球B，A、B兩小球因帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成θ角.由于漏電，A、B兩小球的電荷量逐漸減小，懸線與豎直方向夾角θ逐漸減少，則在漏完電之前，拉力的大小將(　　)

　　A.保持不變 B.先變小后變大

　　C.逐漸變小 D.逐漸變大

　　答案：A

　　解析　題述是物體的準(zhǔn)靜態(tài)平衡過(guò)程.首先應(yīng)給出物體受力分析圖，如圖甲所示.小球B受三個(gè)力作用，它們構(gòu)成力的矢量三角形，如圖乙所示(重點(diǎn)在各力之間的夾角).構(gòu)筑好矢量三角形后，可得它與題圖中△PAB相似，利用GPA=FTPB可得PB繩拉力不變，應(yīng)選A.

　　9.不帶電的金屬球A的正上方有一點(diǎn)B，該處有帶電液滴自靜止開始落下，到達(dá)A球后電荷全部傳給A球，不計(jì)其他的影響，則下列敘述中正確的是(　　)

　　A.第一液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，以后的液滴做變加速直線運(yùn)動(dòng)，而且都能到達(dá)A球

　　B.當(dāng)液滴下落到重力等于庫(kù)侖力位置時(shí)，速度為零

　　C.當(dāng)液滴下落到重力等于庫(kù)侖力位置時(shí)，開始做勻速運(yùn)動(dòng)

　　D.一定有液滴無(wú)法到達(dá)A球

　　答案：D

　　解析：帶電液滴落在A上后，因其電荷全部傳給A球，A上的電荷量變多，A球與液滴間的斥力逐漸增大，設(shè)某液滴下落過(guò)程中在庫(kù)侖力和重力作用下，先加速再減速，到達(dá)A球時(shí)速度剛好為零.則以后再滴下的液滴將無(wú)法到達(dá)A球.

　　點(diǎn)評(píng)：液滴達(dá)到最大速度的一瞬間，庫(kù)侖力與重力平衡.

　　10.如圖4所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B，當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡狀態(tài)，此時(shí)懸線偏離豎直方向的角度為θ.若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°，則q2/q1為(　　)

　　A.2 B.3

　　C.23 D.33

　　答案：C

　　解析：設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為l.A處于平衡狀態(tài)，則庫(kù)侖力F=mgtan θ.根據(jù)庫(kù)侖定律F=kq1q2r2知當(dāng)θ1=30°時(shí)，有kq1qr21=mgtan 30°，r1=lsin 30°;當(dāng)θ2=45°時(shí)，有kq2qr22=mgtan 45°，r2=lsin 45°，聯(lián)立得q2q1=23.

　　點(diǎn)評(píng)：本題中的A、B在同一條水平線上，所以庫(kù)侖力也在水平方向上.

　　11.如圖5所示，

　　一個(gè)掛在絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，若固定的帶正電的小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ=30°，A和B在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中，求A、B兩球間的距離.

　　答案：3kQqmg

　　解析：對(duì)小球B受力分析，如圖所示，小球B受豎直向下的重力mg，沿絕緣細(xì)線的拉力FT，A對(duì)它的庫(kù)侖力FC.

　　由力的平衡條件，可知FC=mgtan θ

　　根據(jù)庫(kù)侖定律FC=kQqr2

　　解得r= kQqmgtan θ= 3kQqmg

　　12.兩根光滑絕緣棒在同一豎直平面內(nèi)，兩棒與水平面間均成45°角，棒上各穿有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的相同小球，如圖6所示.現(xiàn)讓兩球同時(shí)從同一高度由靜止開始下滑，則當(dāng)兩球相距多遠(yuǎn)時(shí)，小球的速度達(dá)到最大值?

　　答案：kQ2mg

　　解析：小球在下滑過(guò)程中先加速后減速，當(dāng)a=0時(shí)，速度達(dá)到最大值，此時(shí)兩球相距L.對(duì)任一小球，此時(shí)重力、彈力、庫(kù)侖力三者的合力為零.F=kQ2L2，F(xiàn)mg=tan 45°，解之得L= kQ2mg.

　　13.一條長(zhǎng)3L的絕緣細(xì)線穿過(guò)兩個(gè)完全相同且質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A、B，將線的兩端固定于同一點(diǎn)O，如圖7所示，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使細(xì)線構(gòu)成一等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)恰恰處于同一水平線上.若不計(jì)環(huán)與線間的摩擦，兩環(huán)所帶電荷量各為多少?

　　答案：L 3mgk　L 3mgk

　　解析：由于兩金屬環(huán)完全相同，所以帶電后再分開時(shí)，所帶電荷量應(yīng)相同，設(shè)為q.視小環(huán)為點(diǎn)電荷，平衡時(shí)兩環(huán)與O點(diǎn)之間恰好是一等邊三角形，因此環(huán)的兩邊拉力相等.對(duì)B進(jìn)行受力分析，如右圖所示.正交分解可得：FTcos 30°=mg和FT+FTsin 30°=kq2L2，解得q=L 3mgk.