第六章电场课后练习

第六章：电场课后练习一、电荷及其守恒定律1、普通物体为何不显电性？正负电荷互相完全抵消的状态叫做中和。从物质微观结构看到，任何所谓不带电的物体，并不意味着其中根本没有电荷，而是其中具有等量异号的电荷，以致其整体处在中和状态，所以对外界不呈现电性。2、带电体吸引轻小物体的微观机制？即使小物体是绝缘体也会由于电介质极化，使小物体靠近带电体一端显示出与带电体相异的电性，远端为同种电性，这样，对异种电荷的吸引力大于对同种电荷的排斥力，从而吸引轻小物体。3、课后题4？A、B两物体不会自动分开。4、在教材图1.1-1所示的静电感应实验中，若保证带正电物体C和紧靠在一起的枕形导体A和B不动，此时用手分别接触一下枕形导体A端或B端之后迅速把手拿开，请问这两种情况下枕形导体所带电性是否相同？为什么？完全相同，不论手摸A端还是B端，枕形导体一定带与C相异的电性。二、库仑定律练习1、分析图中各小球的受力及绳中的拉力。练习2、两个质量均为m的小球都用长为l的细线挂在同一点上，若它们带上相同的电量，平衡时两线夹角，小球半径可忽略，求每个小球上的电量。练习3、两个点电荷带电量分别为2q和q，相距l，第三个点电荷放在何处所受的合力为零？练习1、两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为(C)A.F/12B.3F/4C.4F/3D.12F练习2、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为(C)A.l+5kq2/(2k0l2)B.l-kq2/(k0l2)C.l-5kq2/(4k0l2)D.l-5kq2/(2k0l2)练习3、如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。(1)若q2为正电荷，则q1为负电荷，q3为负电荷;(2)q1、q2、q3电荷量大小之比是21212221:1:llllll。练习4、如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球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在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为q.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为30°和45°,则q2/q1为多少?32练习1、如图，两小球因带电而与竖直方向成角和，则下列说法正确的是（）A、若q1=q2，则无论m1与m2的大小如何均有=；B、若m1=m2，则无论q1与q2的大小如何均有=；C、若q1q2，则无论m1与m2的大小如何均有；D、若m1m2，则无论q1与q2的大小如何均有；练习2、如图，完全相同的金属小球A和B带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x0，现将不带电的和A、B完全相同的金属球C先与A球接触一下，在与B球接触一下，然后拿走，重新平衡后的压缩量变为（D）A.x0/4B.x0/8C.大于x0/8D.小于x0/8练习3、用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相等，当它们带上同种电荷时，相距L而平衡，如图所示．若使它们的带电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离（）A.大于L/2B.等于L/2C.小于L/2D.等于L练习1、如图所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，固定在绝缘地板上。A在离B高H的正上方由静止释放。与B正碰后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力、和库仑力，且两球相碰时无能量损失，则（）A．若A、B带等量同种电荷，h＞HB．若A、B带等量同种电荷，h=HC．若A、B带等量异种电荷，h＞HD．若A、B带等量异种电荷，h=H练习2、如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的速度v,小球B将(BC)A.若A、B为异种电性的电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电性的电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动D.若A、B为同种电性的电荷,B球的动能一定会减小练习3、如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们之间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ,求:(1)A受的摩擦力为多大?(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?2)2()1(22rumgkQrQk练习4、真空中两个静止点电荷相距10cm，它们之间的相互作用力大小为9×10-4N。当它们合在一起时，成为一个带电荷量为3×10-8C的点电荷。问原来两电荷的带电荷量各为多少？q1=5×10-8C;q2=2×10-8C；q1、q2异号三、电场强度练习1、如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP=L，试求P点的场强大小。2322)(LRkQL练习2、ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是(D)A.两处的电场方向相同，E1＞E2B.两处的电场方向相反，E1＞E2C.两处的电场方向相同，E1＜E2D.两处的电场方向相反，E1＜E2练习3、如图所示，两根长为L的丝线下端分别悬挂一质量为m、带电荷量为+q和-q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态。求E的大小满足什么条件时，才能实现上述平衡状态？qmgLkqE332练习4、在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为2q和-q，两小球用长为l的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O点而处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于2mg+qE，两个小球之间的细线的拉力等于mg-qE-2kq2/l2。练习1、光滑绝缘的水平面上固定着三个带电小球A、B、C,它们的质量均为m，间距均为r，A、B带等量正电荷q。现对C球施一水平力F的同时，将三个小球都放开，如图所示，欲使得三个小球在运动过程中保持间距r不变，求:(1)C(2)力F及小球的加速度amrkqrkq2221333(2)2q(1)负电练习2、正电荷Q位于图中的坐标原点,另一负电荷-2Q放在何处才能使P点的场强为零?(B)A.位于x轴上,x1B.位于x轴上,x0C.位于x轴上,0x1D.位于y轴上,y0练习3、如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=30°,斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致.(1)若小球的带电荷量为q=mg/E,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何?(2)若小球的带电荷量为q=2mg/E,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何?（1）mg3方向与水平线夹角60°斜向右上方（2）mg23方向与水平线夹角60°斜向左上方练习1、如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和3m的两小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在竖直方向的匀强电场中以速度v0匀速上升.若不计两带电小球间的库仑力作用,某时刻细绳断开,求:(1)电场强度及细绳断开后A、B两球的加速度.(2)当B球速度为零时,A球速度的大小.04)2(,31,2)1(vggqmg方向向下方向向上练习2、如图,匀强电场方向与倾斜的天花板垂直,一带正电的物体在天花板上处于静止状态,则下列判断正确的是(A)A.B.C.物体受到天花板的摩擦力随场强E的增大而增大D.逐渐增大电场强度E的过程中,物体将向上运动练习3、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(BC)练习4、两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图中的(A)练习1、如图所示,质量为m,带电荷量为+q的微粒在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出,微粒在运动中受阻力大小恒定为Ff。(1)如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,能保证微粒仍沿v0方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值.(2)若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场,仍能保证微粒沿v0方向做直线运动,并经过一段时间后又返回O点,求微粒回到O点时的速率.sinsin)2(cos)1(ff0FmgFmgvqmg练习2、如图，在正点电荷Q的电场中，已知A、B、C在同一条直线上，且EA=100N/C，EC=36N/C,B位于AC的中点，则B点的场强大小为N/C。练习3、如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中,MN为两点电荷连线的中垂面.在中垂面的右侧有一点A,其场强为E,则在这个电场中,与A点场强相同的点还有(A)A.一个点B.两个点C.三个点D.四个点练习1、如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动,若(BCD)A.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过OC.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减D.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小练习2、质量为m、带电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定的速率v沿某圆周的劣弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为，AB的弧长为s，则AB弧中点的场强大小E为mv2/qs练习3、如图，真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C，分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。（1）x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？（2）x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的？四、电势能和电势练习1、如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于-Q的右侧。下列判断正确的是(AC)A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小练习2、如图，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(ABC)A.ABcB.ECEBEAC.UABUBCD.UAB=UBC练习3、空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示，在相等的时间间隔内(C)A.重力做的功相等B.电场力做的功相等C.电场力做的功大于重力做的功D.电场力做的功小于重力做的功练习4、空间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)，质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷为-q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则(AD)