2023人教版带答案高中物理必修三第十章静电场中的能量微公式版经典大题例题.docx

2023人教版带答案高中物理必修三第十章静电场中的能量微公式版经典大题例题

1

单选题
1、19世纪30年代，法拉第首先提出了电场概念，并用电场线简洁、形象的描述电场。对于静电场，以下认识正确的是（  ）
A．质子在电场中由静止释放，它的运动轨迹和电场线一定重合
B．电子只在电场力的作用下，一定逆着电场线的方向运动
C．在电场中可能存在闭合的电场线
D．在电场中不可能存在平行直线且相邻间距不相等的电场线
答案：D
A．当电场线为直线时，质子由静止释放，它的运动轨迹和电场线重合；若电场线为曲线时，质子由静止释放，它的运动轨迹和电场线不重合，故A错误；
B．当电场线为直线，电子具有与电场方向相同的初速度时，电子先顺着电场线做减速运动，减速至零后再逆着电场线做加速运动，故B错误；
C．电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，故C错误；
D．电场线平行且间距相等的电场是匀强电场，不存在平行且相邻间距不相等的电场线，故D正确。
故选D。
2、如图所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为-Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是（  ）
A．B．
C．D．
答案：D
金属内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为零，即盒内的每一点感应电荷产生的电场强度斗鱼点电荷-Q在那点产生的电场强度大小相等、方向相反。即感应电荷的电场线与点电荷-Q的电场线重合，但方向相反。故ABC错误，D正确。
故选D。
小提示：感应带电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡，要理解并掌握静电平衡的特点。
3、图为某静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（　　）

A．这个电场可能是负点电荷形成的
B．C点处的电场强度为零，因为那里没有电场线
C．点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大
D．负电荷在B点受到的静电力的方向与电场强度的方向相同
答案：C
A．负点电荷形成电场的电场线为辐射状的直线，故A错误；
B．并不是没有画电场线的地方就一定没有电场，C点没画电场线，但这里仍有电场，故B错误；
C．因为电场线越密的地方电场强度越大，可知
EA>EB
又根据
F=qE
可知，点电荷q在A点所受到的静电力比在B点所受静电力大，故C正确；
D．负电荷在B点受到的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反，故D错误。
故选C。
4、金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，下列四幅图中金属壳不能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是（　　）
A．B．
C．D．
答案：C
A．图中，由于金属壳发生静电感应，内部电场强度为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，故A不符合题意要求；
B．图中，金属壳同大地连为一体，外壳起到屏蔽外电场的作用，故B不符合题意要求；
C．图中电荷会引起金属壳内、外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳起不到屏蔽作用，故C符合题意要求；
D．图中，将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起到屏蔽内电场的作用，故D不符合题意要求。
故选C。
5、如图所示，将两个摆长均为l的单摆悬于O点，摆球质量均为m，带电量均为q（q>0）。将另一个带电量也为q（q>0）的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为120°，则此时摆线上的拉力大小等于（  ）

A．3mgB．3mgC．23kq2l2D．33kq2l2
答案：D
球a与球b间距为3l，对小球a受力分析，受重力、c 球对a球的斥力、b球对a球的斥力和细线的拉力，如图所示

根据平衡条件，水平方向
Fab+Faccos60°=Tcos30°
竖直方向
Facsin60°+Tsin30°=mg
其中
Fab=Fac=kq2（3l）2
解得
T=mg=33⋅kq2l2
故D正确， ABC错误。
故选D。
6、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电荷量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡状态，则（  ）
A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷
C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近
答案：D
由题意，点电荷q受力平衡,说明此处合场强为零,即
kQ1r12=kQ2r22
又因为Q1＞Q2，所以可知点电荷q离Q2较近，且与点电荷q的电性无关。
故选D。
7、两个可看成点电荷的物体，所带的电荷量分别为2q和-q，两者在空间的电场线分布如图所示，以-q为圆心做圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过-q的中心做两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以无穷远为电势零点，点电荷在空间某点与电荷距离为r处产生的电势为φ=kqr，以下说法正确的是（  ）

A．a点的场强小于b点的场强
B．a点的场强小于d点的场强
C．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直增大
D．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大
答案：C
A．两点荷在a点产生的场强方向相同，在b点产生的方向相反，-q在圆上产生的场强大小相同，2q在a点产生的场强大于在b点产生的场强，根据矢量叠加，a的场强大于b点的场强，A错误；
B．同时2q在a点产生的场强大于在d点产生的场强，且两电荷在d点产生的夹角大于零，a的场强大于d点的场强，B错误；
CD． 电势是标量，根据公式
φ=kqr
-q在圆上产生的电势相等，且为负值，从a经c到b，2q产生的电势越来越小，且为正值。则
φa>φc>φb
电子沿圆弧从a经c到b，电势能一直增大，C正确，D错误。
故选C。
8、静电除尘装置如图所示，它由金属管A和管中金属丝B组成，A接高压电源的负极，B接高压电源的正极，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（  ）

A．煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子
B．因为金属外壳接地，所以B的电势比A的电势高
C．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
D．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在装置底部
答案：B
A．由题意可知靠近B的空气被电离，煤粉等烟尘吸附正离子后带正电，A错误；
B．A接高压电源的负极，B接高压电源的正极，所以B的电势比A的电势高，B正确；
C．因为A接高压电源的负极，煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上，C错误；
D．煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上，最后由于重力的作用掉落在装置底部，D错误。
故选B。
9、关于电荷守恒定律，下列叙述不正确的是（　　）
A．一个物体所带的电荷量总是守恒的
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失，也并不违背电荷守恒定律
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
答案：A
A．根据电荷守恒定律，单个物体所带的电荷量是可以改变的，A错误；
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，B正确；
C．一个系统内的等量的正、负电荷同时消失，并不违背电荷守恒定律，C正确；
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，D正确。
本题选不正确项，故选A。
10、有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则（  ）

A．点电荷q的电荷量变化时，球壳外电场随之改变
B．点电荷q在球壳外产生的电场强度为零
C．球壳内空腔中各点的电场强度都为零
D．点电荷q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零
答案：D
A．由于球壳接地，在静电平衡后，球壳与大地是等势体，所以球壳外的电场为0，不随q的变化发生变化，A错误；
B．平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，q单独在球壳外产生的电场强度不为零，B错误；
CD．金属球壳外表面接地，所以球壳外表面不带电，内表面带与q相反电性的电荷，当到达静电平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，故C错误，D正确。
故选D。
11、如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O。在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆面边缘上一点。下列说法中错误的是（  ）

A．e、f、g三点电势均相同
B．e、f、g三点电场强度均相同
C．将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中试探电荷受到的电场力一定先增大后减小
D．若给某一正电荷一个合适的初速度，此电荷可以绕图示圆周做圆周运动
答案：D
A．整个圆面为等势面，因此e、f、g三点电势均相同，A正确；
B．等势面与电场线垂直，可知e、f、g三点场强的方向相同；由于三点到A、B的距离完全相同，根据对称性，可知场强的大小也相同，B正确；
C．在AB连线中垂线上，O点的场强最大，从O点向外逐渐减小，因此正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中试探电荷受到的电场力先增大后减小，C正确；
D．若正电荷在该圆周上，所受电场力与该平面垂直，不会指向圆心，不可能提供向心力，因此只在电场力的作用下，不可能绕图示圆周做圆周运动，D错误。
故错误的选D。
12、下列关于物理学史说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验较准确地测出了引力常量
B．伽利略用“冲淡”重力的方法研究得出自由落体运动是匀加速运动
C．开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运行规律的全部工作
D．元电荷e的数值，最早是由法国科学家库仑测得的
答案：B
A．牛顿发现了万有引力定律，但通过实验较准确地测出了引力常量的科学家是卡文迪什，A错误；
B．伽利略用“冲淡”重力的方法研究得出自由落体运动是匀加速运动，B正确；
C．开普勒是研究第谷的观测行星的运行数据，研究总结出开普勒三大定律的，C错误；
D．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家密立根测得的，D错误；
故选B
13、A、B、C为三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则（  ）
A．B、C都带负电
B．B、C两球中必有一个带负电，另一个不带电
C．B球带负电，C球带正电
D．B、C两球均不带电
答案：B
A、B相互吸引、又A带正电，说明B可能带负电，也可能不带电，而B、C相互吸引，因此当B不带电时，则C一定带电；若B带负电，则C可能带正电，也可能不带电，但C和A间是相互吸引，因此C不可能带正电，所以B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电。
故选B。
14、如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（  ）

A．从P到O，一定加速度越来越小，速度越来越大
B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越大
C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小
D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小
答案：B
AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小。A错误，B正确。
CD．越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大。电场力为零，加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小；对于速度一直减小，CD错误。
故选B。
15、如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的图是（  ）
A．B．
C．D．
答案：C
A．A、B是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；
B．A、B场强大小不等，但方向也不同，则电场强度不同，故B错误；
C．A、B是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确；
D．电场线的疏密表示场强的大小，所以A、B场强不等，故D错误。
故选C。
分析：电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同，根据这个条件进行判断。
多选题
16、如图所示，绝缘光滑细杆与水平方向夹角为53°角，空间某点固定点电荷Q，点电荷Q到细杆最近点为B点，且BQ=6m，将一带电圆环q套在细杆上，从与Q等高A处无初速度释放，C点是细杆上与A点关于B点的对称点，D点在Q点的正下方且是细杆的末端。已知点电荷与圆环带有同种性质的电荷，圆环刚释放时加速度大小为6.4m/s2，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（  ）

A．圆环到达C点的加速度大小为9.6m/s2
B．圆环到达C点的速度大小为10m/s
C．圆环刚离开细杆时加速度大小为11.5m/s2
D．圆环离开细杆后做匀变速运动
答案：AC
A．设BQ距离
d=6m
由几何关系
AQ=7.5m，AB=BC=4.5m，DQ=10m
圆环在A点刚释放时加速度大小为6.4m/s2，由牛顿第二定律有
mgsin53°-kQq(AQ)2cos53°=maA
由于C点是细杆上与A点对于B点的对称点，设圆环到达C点加速度大小为aC，有
mgsin53°+kQg(AQ)2cos53°=maC
解得
aC=9.6m/s2
故A正确；
B．A、C两点电势相同，由A点到C点过程，由动能定理有
mg⋅AC⋅sin53°=12mvC2
代入数据解得
vC=12m/s
故B错误；
C．设圆环刚离开细杆时加速度为aD，则有
mg+kQq(DQ)2=maD
解得
aD=11.5m/s2
故C正确；
D．圆环离开细杆后，受重力和电场力作用，电场力是变力，故做非匀变速运动，故D错误。
故选AC。
17、AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O，将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，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适当的点电荷Q，则该点电荷（  ）

A．应放在A点，Q=2q
B．应放在B点，Q=-2q
C．应放在C点，Q=-q
D．应放在D点，Q=q
答案：CD
AB．先将+q、-q在O点产生的电场强度合成，因为+q、-q与O点构成等边三角形，如图所示

可求出合电场强度E0方向水平向右，大小
E0=E1=E2=kqR2 
欲使圆心O处的电场强度为零，所放置的点电荷Q在O点产生的电场强度方向必须水平向左，且大小也为E0；若在A点和B点放置点电荷Q，则它产生的电场强度只能沿竖直方向，达不到目的，故AB错误；
CD． 根据
kQR2=kqR2
若在C点放置点电荷Q，则必为负电荷，且Q=-q；若在D点放置点电荷Q，则必为正电荷，且Q=q，故CD正确。
故选CD。
18、在真空中的x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷P速度大小与其在x轴上的位置关系如图所示（其中在x=4a处速度最大），则下列说法正确的是（  ）

A．点电荷M、N一定都是同种正电荷
B．点电荷M、N一定为异种电荷
C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1
D．x=4a处的电场强度最大
答案：AC
ABD．根据v-t图像的切线斜率表示加速度，可知在x=4a处，点电荷P的加速度为零，则在x=4a处的电场强度为零；由于点电荷P带正电，可知在0~6a范围内，电场方向分别从原点指向x=4a处以及从x=6a指向x=4a处，故点电荷M、N一定都是同种正电荷，A正确，BD错误；
C．点电荷M、N在x=4a处的场强大小相等，方向相反，则有
kQM(4a)2=kQN(2a)2
可得点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为
QMQN=41
C正确。
故选AC。
19、如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为（  ）

A．2个B．3个C．4个D．5个
答案：AC
以A为研究对象，根据其受力平衡可得，若没有摩擦，则A对斜面一定无弹力，只受到重力和库仑引力两个力作用而平衡；若受到摩擦力，则一定受到弹力，此时A受到4个力作用而平衡。
故选AC。
20、如图所示，用细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点，小球带电荷量为q，放入匀强电场中，小球处于静止状态时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g。以下判断正确的是（  ）

A．匀强电场的电场强度大小为mgtanθq，场强方向一定是水平
B．若场强取最小值，则其大小一定为mgsinθq
C．若场强大小为mgq，则细线拉力一定最小
D．无论场强大小方向如何，剪断细线后，小球一定做直线运动
答案：AB
A．当场强方向水平时，受力分析可得
tanθ=Eqmg
解得
E=mgtanθq
故A正确；
B．当电场力方向垂直细线时，电场力取得最小值
Eq=mgsinθ
此时场强取得最小值为
E=mgsinθq
故B正确。
C．当电场力方向竖直向上，且
mg=Eq
时，绳子拉力为0，取得最小值，此时场强
E=mgq
当电场力方向水平向右，且θ=45° 时
mg=Eq
此时绳子拉力为2mg，并非取得最小值，故C错误；
D．当电场力方向竖直向上，场强
E=mgq
时，绳子拉力为0，剪断绳子小球保持静止，故D错误。
故选AB。
21、如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为∞）连接，电源负极接地，开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点。在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是（  ）

A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向下运动
B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会静止不动
C．当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变
D．当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高
答案：BD
A．一带电油滴恰能静止在电容器中P点，则
F电=mg
当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器的有效阻值增大，总电流减小，根据闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
R的电压增大，则电容器板间电压增大，由公式
E=Ud
可知场强增大，由公式
F=Eq
可知油滴所受电场力增大，带电油滴会向上运动，故A错误；
B．当电容器的上极板向上移动时，由于
C=εS4πkd
可知，电容减小，由于电容器电压不变，根据
C=QU
可知，电荷量减小，电容器放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器带电量不变，由于
E=Ud=QCd=4πkQεS
可知，场强不变，则电场力不变，所以带电油滴会静止不动，故B正确；
C．当电容器的下极板向下移动时，由于
C=εS4πkd
可知，电容减小，由于电容器电压不变，根据
C=QU
可知，电荷量减小，电容器放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器带电量不变，则板间电压增大，由于
E=Ud
可知场强增大，则P与下极板间的电势差变大，则P点的电势升高，故C错误；
D．当电容器的下极板向左移动时，由于
C=εS4πkd
可知，电容器电容减小，由于电容器电压不变，根据
C=QU
则电荷量减小，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电荷量不变，可知板间电压增大，由于
E=Ud
可知场强增大，则P与下极板间的电势差变大，则P点的电势升高，故D正确。
故选BD。
22、当我们使用有线话筒扩音时，有些由于周围环境中的静电现象或其他原因产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大，影响扩音的效果。因此，很多优质的话筒线在构造上都采取了如图甲所示防备措施。在燃气灶和燃气热水器中，常常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形如图乙所示。一位老师表演了一个“魔术”：如图丙所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。超高压带电作业的工人穿戴的工作服图如图丁所示，要用包含金属丝的织物制成。以上四个实例中，应用到的物理知识有哪些？（  ）

A．尖端放电B．静电屏蔽C．静电吸附D．摩擦起电
答案：ABC
超高压带电作业的工人穿戴的工作服图如图丁所示，要用包含金属丝的织物制成及如图甲所示防备措施应用了静电屏蔽，点火器的放电电极是钉尖形如图乙所示，应用了尖端放电，当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕，应用了静电吸附。
故选ABC。
23、有关电场强度的理解，下述说法正确的是（　　）
A．E=Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场
B．由E=kQr2可知，当r趋于零时，E趋于无穷
C．由UAB=Ed，在匀强电场中只要两点间距离相等，则它们之间电势差就相等
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在检验电荷无关
答案：AD
A．定义式E=Fq适用于任何电荷产生的电场，故A正确；
B．E=kQr2是由库仑定律导出的点电荷电场强度的表达式，当r趋于零时，点电荷模型不再适用，故B错误；
C．公式UAB=Ed适用于匀强电场，只有在沿电场线的方向的两点间距离相等，它们之间的电势差才相等，故C错误；
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在检验电荷无关，故D正确。
故选AD。
24、如图所示，a、b为两个固定的带等量电荷的正点电荷，点电荷a、b的连线与线段cd互相垂直平分，一负点电荷由c点静止释放，如果只受电场力作用，则关于此电荷的运动，下列说法正确的是（  ）

A．从c到d速率先减小后增大
B．在cd间做往复运动，在关于O点对称的两点处速度大小相等
C．从c到d加速度大小一定先减小后增大
D．若在c点给负点电荷一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
答案：BD
A．根据矢量的合成法则可以知道，在点电荷a、b连线的中垂线上的点（O点除外），其电场强度的方向都是沿着中垂线背离O点，负点电荷从c向d运动的过程中，电场力先做正功，越过O点后，电场力做负功，则动能先增大后减小，即速率先增大后减小，故A错误；
B．负点电荷由c点静止释放，只受到电场力作用，结合A选项的分析，则该负点电荷在cd间做往复运动，由运动的对称性可知，负点电荷在关于O点对称的两点处速度大小相等，故B正确；
C．由题意可知，从c到O的电场强度可能越来越小，也可能先增大后减小，则加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，根据对称性，从O到d加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故C错误；
D．若在c点给负点电荷一个垂直纸面方向的大小合适的初速度，由于所受的电场力指向O点，可以提供向心力，则它可以做匀速圆周运动，故D正确。
故选BD。
25、三个相同的金属小球A、B、C，A、B两个小球带电量大小相等，可以看作点电荷，相互间的引力大小为F，小球C不带电，依次接触A、B两个带电小球后再移走，A、B两个小球的位置不变，则A、B两个小球相互吸引力变为（  ）
A．F2B．F4C．F8D．3F8
答案：C
A、B两个小球带异种电荷，设电荷量均为q，两小球的距离为r，则根据库伦定律可得
F=kq2r2
小球C不带电，依次接触A、B后，A、B两个小球的电荷量分别为q2，q4。则根据库伦定律可得
F'=kq28r2
此时有
F'=18F
故选C。
小提示：注意小球带同种电荷或异种电荷的影响，理解接触带电的电荷分配原则。
填空题
26、有三个相同的金属小球，其中两个带电球A、B电量分别为－4.8×10－8C和＋1.6×10－8C，相距r时（远大于小球直径），相互作用力为0.30N，现将第三个不带电小球先后接触A、B两球，则它们之间的相互作用力变为________N，此时B球的带电量为________C。
答案：     380##0.0375     -0.4×10-8
[1][2]根据库仑定律，开始时有
F=kqAqBr2=0.30N
将第三个不带电小球（设为C）与A接触后，A、C的电荷量均为
q'A=qA2=-2.4×10-8C
再将C与B接触后，B、C的电荷量均为
q'B=q'A+qB2=-0.4×10-8C
它们之间的相互作用力变为
F'=kq'Aq'Br2
联立解得
F'=380N
27、静止电荷周围存在一种特殊的物质，这种物质叫______。为检验这种物质是否存在，可采用的方法是_____________。
答案：     静电场     在其中放入一检验电荷由静止释放，观察其运动状态是否发生变化（也可写在其中放入一检验电荷后观察其是否受到力的作用，或者是否具有向外界做功的本领等）
[1]静止电荷周围存在一种特殊的物质，这种物质叫静电场。
[2]为检验这种物质是否存在，可采用的方法是在其中放入一检验电荷由静止释放，观察其运动状态是否发生变化（也可写在其中放入一检验电荷后观察其是否受到力的作用，或者是否具有向外界做功的本领等）。
28、如图，QA = 3×10-8C，QB = －3×10-8C，A，B 两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小__________，方向__________。（两带电小球可看作质点）

答案：     5.25×105     水平向右
[1][2]由于带电两球等量异种电荷，以A球为研究对象，小球没有受到外电场的作用时，两带电小球会相互吸引，故小球会往右摆，因此，要小球悬线竖直方向，必须有一向左的水平电场力作用才能保持，所以外电场的方向是水平向左。这时根据库仑定律得：小球A受到B的电场力为
FBA=kQA|QB|r2
同时小球A也受到外电场的电场力为
F外=QAE外
由小球保持平衡，故
FBA=F外
即
kQA|QB|r2=QAE外
所以外电场的电场强度大小为
E外=k|QB|r2=9×109×3×10-836×10-4N/C=7.5×104N/C
方向水平向左。
则A、B中点处的电场强度由E外与A、B两电荷的电场叠加而成，则A、B中点的电场强度的大小为
E中=EA+EB-E外=kQA(r2)2+k|QB|(r2)2-E外=5.25×105N/C
方向水平向右。
29、如图所示，在边长为a的正三角形的三个顶点上固定有电量大小都为Q的点电荷，其中两个带正电、一个带负电，则－Q点电荷受到的电场力大小为___________，若－Q单独在正三角形中心处的电场强度大小为E，则该中心处电场强度大小为___________。

答案：     3kQ2a2     2E
[1]根据库仑力公式得－Q点电荷受到＋Q点电荷的库仑力为
F=kQ2a2
根据力的合成可得受到的两个点电荷的电场力合力为
F合=2Fcos30°=3kQ2a2
[2]由图可知三个点电荷在中心点的场强大小相等，其中－Q在中心处的电场强度方向竖直向上，两个＋Q点电荷在中心处的场强夹角为120°，则两个＋Q点电荷在中心处的合场强为
E'=2Ecos60°=E
方向竖直向上，则总场强为
E总=E+E=2E
30、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到___________，或者从物体的一部分转移到___________；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
答案：     另一个物体     另一部分
[1][2]电荷既不会创生，又不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变，这就是电荷守恒定律。

26