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知识点归纳总结.pdf

1 20232023 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知识点归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知识点归纳总结纳总结(精华版精华版)单选题 1、如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆，带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的静电力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为、ac，则（）A B C D 答案：D 由库仑定律=2可知，粒子在a、b、c三点受到的静电力的大小关系为 由=可知 故选 D。2、ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形，O为该三角形的中心。若在ABC的三个顶点A、B、C分别固2 定点电荷+q、+q、q，如图所示，则O处的场强为零。据此可知，匀强电场电场强度的大小和方向为（）A62，方向由C指向O B32，方向由O指向C C32，方向由C指向O D62，方向由O指向C 答案：A 由几何关系可知 =33 根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O点产生的合电场强度大小为 =2(33)2cos60+(33)2=62 方向由O指向C，由题意可知匀强电场与E大小相等、方向相反，所以其大小为62，方向由C指向O，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。3、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（）3 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；BA 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。4、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；4 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。5、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。6、小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片（用包装巧克力的锡箔纸制作）几乎闭合了。关于此问题，他跟学习小组讨论后形成5 了下列观点，你认为正确的是（）A小球上原有的负电荷逐渐消失了 B在此现象中，正电荷从金属球转移到金属箔中，中和了负电荷 C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D该现象是由于电子的转移引起的，不再遵循电荷守恒定律 答案：C 带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷（电子）被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。7、下列关于静电的说法中，正确的是（）A摩擦起电创造了电荷 B油罐车后面拖一根铁链是为了防止静电 C物体所带电荷量可以是任意的 D丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉 答案：B A.摩擦起电是电荷的转移，并非创造了电荷，选项 A 错误；B.油罐车后面拖一根铁链是为了将静电导入大地，从而防止静电的危害，选项 B 正确；C.物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍，不可以是任意的，选项 C 错误；D.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，不能吸引铁钉，选项 D 错误。故选 B。6 8、随着人们生活水平的提高，各种家用电器逐渐走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列不可行的是（）A室内要勤拖地、勤洒些水 B要勤洗澡、勤换衣服 C选择柔软、光滑的化纤类衣物 D尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具 答案：C A室内勤拖地、勤洒些水，可以把室内的静电导入到地下而防止静电，故 A 正确，不符合题意；B要勤洗澡、勤换衣服，可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电，故 B 正确，不符合题意；C柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电，而且静电不容易导走，故 C 错误，符合题意；D化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电，而且静电不容易导走，所以尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具，故 D 正确，不符合题意。故选 C。9、如图所示，将一个不带电的金属球A放在带正电的点电荷Q的左侧，当金属球达到静电平衡时，下列判断正确的是（）A金属球将产生出正电荷 B点电荷Q在A的球心处产生的电场强度为零 7 C金属球左侧将出现负的净电荷 DA的内部合电场强度处处为零 答案：D A感应起电的实质电子的转移，没有产生新的电荷，故 A 错误；BD由于球处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，即正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零，正点电荷Q在球心处产生的场强方向向左，所以感应电荷在球内球心处产生的场强方向向右，故 B 错误，D 正确；C达到静电平衡后，金属球右侧将出现负的净电荷，属球左侧将出现正的净电荷，故 C 错误。故选 D。10、如图所示平面中有A、B两个固定的等量正点电荷，在AB间作辅助连线，并在连线的垂直平分线上建立x轴，O为AB连线的中点。下列关于该电场在x轴上电场强度大小的说法，其中正确的是（）A从O点沿x轴正方向，电场强度不断减小 B从O点沿x轴正方向，电场强度不断增大 C从O点沿x轴正方向，电场强度先减小后增大 D从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 答案：D 由场强叠加可知，O点的场强为零，在x轴上距离O点无穷远处的场强也为零，可知从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小。故选 D。11、在物理学的重大发现中，科学家用到了许多物理思想与研究方法，关于所用研究方法的叙述中正确的是8 （）A电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法 B根据速度定义式=，当 0时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，采用了极限思维法 C伽利略在研究自由落体的运动时采用了理想实验法 D用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如场强=，加速度=都是采用比值法定义的 答案：B A电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，忽略带电体的体积大小和形状，采用了理想模型法，故 A错误；B根据速度定义式 =当 t0 时，v就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，这里运用了极限思想，故 B 正确；C伽利略在研究自由落体的运动时采用了将实验和逻辑相结合的方法，故 C 错误；D公式 =是牛顿第二定律的表达式，加速度的比值定义是 =故 D 错误。故选 B。12、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 9 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。13、关于电场强度定义式=和点电荷电场强度公式=2，下列说法正确的是（）A=和=2都只对点电荷产生的电场才成立 B=中的E是式中q所产生的电扬的场强大小 C=2中的E是某电场的场强，式中Q是放入此电场中的点电荷 D在某一电场中，根据=，当q变为两倍，q所受到的电场力F也变为两倍 答案：D A公式=对所有电场都成立，故 A 错误；B=中，q是试探电荷，电场强度与试探电荷无关，并不是试探电荷产生的，故 B 错误；C=2中的E是点电荷在某点产生的场强，式中Q是产生此电场的场源电荷，故 C 错误；10 D在某一电场中，根据=，当q变为两倍，电场强度不变，则q所受到的电场力F也变为两倍，故 D 正确。故选 D。14、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-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（）AB CD 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。15、下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（）A加速度=、电场强度=的定义都运用了比值法 B合外力对物体做功为负，物体的机械能一定不守恒 C驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯 D“蛋碎瓦全”，说明瓦片撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击瓦片的力 答案：C 11 A电场强度 =用了比值定义法，而加速度 =是牛顿第二定律表达式，是加速度大小的决定式，不是比值定义法，故 A 错误；B合外力对物体做功为负，物体的动能一定会改变，但是机械能不一定会发生变化，比如向上抛出一个小球，故 B 错误；C汽车转弯时需要由摩擦力来提供向心力，驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯，故 C 正确；D瓦片撞击鸡蛋的力和鸡蛋撞击瓦片的力为一对相互作用力，二者大小相等，反向相反，故 D 错误。故选 C。多选题 16、空间有一沿x轴方向分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为电场的正方向，图像关于原点O对称，坐标0和0是图像的最高点和最低点且电场大小相等。下列说法正确的是（）A原点O是x轴上电势最高的点 B电子在0处的电势能等于在0处的电势能 C仅在电场力作用下，电子从0处由静止释放后，向x轴正方向运动，到达O点时加速度最大 D仅在电场力作用下，电子从0处以一定初速度0沿x轴负方向运动，经过0处时速度仍为0 12 答案：ABD A由图可得在负半轴电场方向指向负方向，在正半轴电场方向指向正方向。沿电场方向电势逐渐降低，所以O点电势最高，故 A 正确；B由对称性可知，0与0电势相等，由公式p=可知，电子在0与0处电势能相等，故 B 正确；C电子经过O点时，电场强度为 0，所以所受电场力为 0，加速度最小，故 C 错误；D由于0与0等势，电场力做功为 0，由动能定理知动能变化量为 0，考虑到在运动过程中速度不可能减到 0，所以速度不可能反向，故 D 正确。故选 ABD。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 13 可求出合电场强度E0方向水平向右，大小 E0=E1=E2=2 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|2=2 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=6处分别固定一个点电荷 M、N，在=2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=4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 14 D=4处的电场强度最大 答案：AC ABD根据 图像的切线斜率表示加速度，可知在=4处，点电荷 P 的加速度为零，则在=4处的电场强度为零；由于点电荷 P 带正电，可知在06范围内，电场方向分别从原点指向=4处以及从=6指向=4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=4处的场强大小相等，方向相反，则有 M(4)2=N(2)2 可得点电荷 M、N 所带电荷量的绝对值之比为 MN=41 C 正确。故选 AC。19、下列有关电荷和静电现象的说法正确的是（）A只要带电物体足够小，它就可以视为点电荷 B所有物体带电量一定是元电荷的整数倍 C摩擦起电和感应起电的实质都是电荷发生了转移 D处于静电平衡的导体，其内部场强和电势处处为零 答案：BC A当带电体的大小和形状对研究的问题可以忽略不计时，可以将带电体看作点电荷，与物体的体积无关，故 A错误；B元电荷是自然界中最小的电荷量，即任何物体带电量一定是元电荷的整数倍，故 B 正确；C摩擦起电、感应起电以及接触起电的实质都是电荷发生了转移，故 C 正确；15 D处于静电平衡的导体，其内部场强为零，导体是等势体，但电势不一定为零，故 D 错误。故选 BC。20、如图甲所示，两个电量相同的电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量=+1 103C、质量=0.02kg的小球在该平面上从点由静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O，其 图像如图乙中图线所示，其中点处为图线切线斜率最大的位置，图中为过点的切线，则下列说法正确的是（）AP、Q带异种电荷 B带电小球运动到O点时动能最大 C到O过程加速度先增大后减小 D点的场强E=30N/C 答案：BCD A带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动，带正电的小球受到向上的电场力，则aO连线上的电场竖直向上，故P、Q带等量负电荷，故 A 错误；B从a点到O点小球一直加速，带电小球运动到O点时动能最大，故 B 正确；C 图像中，图线的斜率表示加速度，所以小球从a到O过程加速度先增大后减小，故 C 正确；Db点的加速度 =1.5m/s2 则 =0.03N 电场强度大小为 16 =30N/C 故 D 正确。故选 BCD。21、在光滑绝缘的水平平面上固定两个等量的同种正点电荷，电量为Q，距离为L，在两个点电荷的连线的中垂线上离中点距离为A（AL）的地方静止释放一个质量为m，电量为q的负点电荷，负点电荷回到出发位置的时间为T1，等效劲度系数为k1；在两个点电荷的连线上离中点距离为A的地方静止释放一个质量为m，电量为q的正点电荷，正点电荷回到出发位置的时间为T2，等效劲度系数为k2，则T1和T2的关系正确的是（已知简谐振动的周期公式为=2）（）A1=323B2=323 CT1=2T2DT2=2T1 答案：BC AB当在两点电荷连线上距离两点连线的中垂线上离中点为A释放负电荷时，根据电场的叠加以及几何关系可知，电场力为 1=22+(2)22+(2)2 因A远小于L，则有 12(2)3=163=1 解得 1=163 当在两点电荷连线上距离两点电荷连线的中点距离为A释放正电荷时，同理有：17 2=(2)2(2+)2=2(24 2)2323=2 解得 2=323 选项 A 错误，B 正确；CD由以上可知 2=21 又 =2 则有 1=22 选项 C 正确，D 错误。故选 BC。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？（）18 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、如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在静电平衡后，下列物理量中不为零的是（）A导体腔内任意点的电场强度 B导体外表面附近的电场强度 C导体外表面的电荷量 D导体空腔内表面的电荷量 答案：BC 静电平衡状态下的导体内部电场强度处处为零，且内表面不带电；但导体接地，导体外表面受带电体Q的影响，所带电荷量不为零，导体外表面附近的电场强度也不为零。故选 BC。24、如图所示，在两个对接的固定绝缘光滑斜面上放置了电荷量大小均为q的两个小球 A 和 B（均看成质点），两个斜面的倾角分别是 30和 45，小球 A 和 B 的质量分别是1和2若平衡时，两小球均静止在离斜面底端高度为h的同一水平线上，斜面对两个小球的弹力大小分别是N1和N2，静电力常量为k，下列说法正确的是（）19 A=(3+1)2 B 12=33 CN1N2=2 D若同时移动两球在斜面上的位置，只要保证两球在同一水平线上，则两球仍能平衡 答案：AC BCA 处于静止状态，设 A 受到的库仑力为F，由平衡条件可得 tan30=1 N1=sin30 同理可得，对B满足 tan45=2 N2=sin45 联立可得 12=3 N1N2=2 故 B 错误，C 正确；A两小球间距为 20 =tan30+tan45=(3+1)由库仑定律可得 =22 联立解得 =(3+1)2 故 A 正确；D若同时移动两球在斜面上的位置，由于距离变化导致库仑力变化，不再满足原来的平衡关系，故两球不能处于平衡状态，故 D 错误。故选 AC。25、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，关于此后小球的运动说法正确的是（）A若小球 P 的带电量缓慢减小，则它离O点的最大距离不断增大 B若小球 P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断增大 C若点电荷M、N的带电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小 D若点电荷M、N的带电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 答案：ACD 21 A 小球 P 在F点受力如图，设 M、N 的带电量为Q,小球 P 带电量为q，MF与AB夹角为 小球受到的合力为=22sin 可知小球在O点两侧做往复运动，在O点时速度最大；若小球 P 的带电量缓慢减小，在电场某点的电场力在不断减小，从O向离O点的最远位置运动过程，根据动能定理有=122 可知合力的平均值在逐渐减小，离O点的最大距离不断增大，故 A 正确；B在最大距离返回时合力平均值在逐渐减小，根据上述式子可知，它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小，故 B 错误；C若点电荷 M、N 的带电量同时等量地缓慢增大，在电场某点的电场力在不断增大，加速度增大，速度变化快，则小球 P 往复运动过程中周期不断减小，故 C 正确；D若点电荷 M、N 的带电量同时等量地缓慢增大，在电场某点的电场力在不断增大，加速度增大，减速的距离减小，则小球 P 往复运动过程中振幅不断减小，故 D 正确。故选 ACD。填空题 26、理解库仑定律应注意的问题（1）库仑定律的适用条件。公式=122仅适用于_中（空气中近似成立）的两个_间的相互作用。22 如果其它条件不变，两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小；（2）应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即用公式计算库仑力的大小，不必将表示两个带电体的带电性质的正负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入，再根据同种电荷相互排斥、异各电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免不必要的麻烦和可能出现的错误；（3）库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比_强得多；（4）库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多_组成的。只要知道了带电体的电荷分布情况，根据库仑定律和_，就可以求出何意带电体间的静电力的大小和方向。答案：真空 点电荷 万有引力 点电荷 万有引力定律（1）12库仑定律的适用条件。公式=122仅适用于真空中（空气中近似成立）的两个点电荷间的相互作用。（3）3库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多。（4）45库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。只要知道了带电体的电荷分布情况，根据库仑定律和万有引力定律，就可以求出何意带电体间的静电力的大小和方向。27、用如图所示的实验装置测定元电荷的数值。喷雾器把油滴（由于摩擦，油滴带负电）通过平行金属板的上极板小孔喷入电场中；通过显微镜观察悬浮不动的油滴。（1）平行金属板之间的电场是_；（选填：“匀强电场”或“非匀强电场”）（2）平行金属板的下极板带_。（选填：“正电”或“负电”）23 答案：匀强电场 负电（1）1平行金属板之间的电场是匀强电场；（2）2油滴带负电，电场力向上，可知平行金属板的下极板带负电。28、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）。29、如图，QA=310-8C，QB=310-8C，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 12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 BA=A|B|2 同时小球 A 也受到外电场的电场力为 外=A外 由小球保持平衡，故 24 BA=外 即 A|B|2=A外 所以外电场的电场强度大小为 外=|B|2=9 109 3 10836 104N/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 中=A+B 外=A(2)2+|B|(2)2 外=5.25 105N/C 方向水平向右。30、（1）一个带电金属球达到静电平衡时，球内部没有净剩电荷，电荷均匀分布在外表面，球内部场强处处为0，其在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。已知静电力常量为k。a根据电场强度的定义式和库仑定律，推导一个电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处的电场强度的表达式_。b若将金属球内部挖空，使其成为一个均匀球壳，如图 1 所示。金属球壳的电荷量为Q，A、B是到球心的距离分别为r1和r2的两点，则A点的场强E1=_，B点的场强E2=_。（2）万有引力定律与库仑定律有相似的形式，因此质点的引力场与点电荷的电场也有很多相似的规律。已知引力常量为G。a类比点电荷电场强度的表达式，写出一个质量为m的质点在与之相距r处的引力场强度EG的表达式_。b假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道，隧道极窄，地球仍可看作一个半径为R、质量分布均匀的球体。如图 2 所示，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，请在图 3 中作图描述隧道中地球引力场强度随x25 变化的规律，并说明作图依据_。答案：2 0 22 2 （1）1 电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处放一试探电荷q，根据库仑定律，该试探电荷受到的电场力为 =2 由电场强度=得电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处电场强度 =2 2 3 一个带电金属球达到静电平衡时，球内部没有净剩电荷，电荷均匀分布在外表面，球内部场强处处为 0，其在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。A点在均匀带电球壳内部，故A点场强 1=0 B点的场强 2=22（2）4 设距离一个质量为m的质点r处，放一个质量为1另外一质点，在与之的引力场强度 G=1=121=2 26 5 假设地球平均密度为，隧道中距离地心为x处地球引力场强度大小 G=4332=43 又因为在隧道中，在原点以北某物体受地球引力向南，在原点以南某物体受地球引力向北，故隧道中地球引力场强度随x变化的规律定性变化图像为