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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基本知识过关训练
1
单选题
1、下列选项中,属于理想模型的是( )
A.电阻B.电压C.电场线D.元电荷
答案:C
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素。物理学是一门自然学科,它所研究的对象、问题往往比较复杂,受诸多因素的影响有的是主要因素,有的是次要因素。为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型如质点、电场线、磁感线、理想气体、点电荷等。
则电阻、电压和元电荷都不是理想模型;电场线是理想模型。
故选C。
2、下列说法中正确的是( )
A.点电荷与匀强电场都是理想模型
B.牛顿对引力常量G进行了准确测定,并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
C.开普勒第三定律r3T2=k,k为常数,与中心天体质量无关
D.功、重力势能、电场强度都是矢量
答案:A
A.点电荷与匀强电场都是科学抽象后的理想模型,故A正确;
B.卡文迪许对引力常量进行了准确测定,故B错误;
C.k为常数,与中心天体质量有关,故C错误;
D.功、重力势能是标量,电场强度是矢量,故D错误。
故选A。
3、如图所示,两条等长细线的A点悬挂一质量为0.1kg,带电荷量为2×10-6C的带电小球,细线与天花板的夹角为30°,A点离地面高度h=0.3m,在MA的延长线上用一不计高度和质量的绝缘支架固定一质量为0.2kg,带电荷量与小球带电荷量相等的异性带电小球B,则以下选项错误的是( )
A.支架对地面的压力大小为1.95N
B.A点的球会向右偏离原来的位置
C.NA线的拉力大小为1N
D.MA线的拉力大小为1.1N
答案:B
A.由几何知识得A、B两点间的距离为
rAB=hsin30°=2h=0.6m
两球间的库仑力大小为
F=kq⋅qr2=9.0×109×(2×10-6)20.62N=0.1N
以B和支架整体为研究对象,受力如图甲所示,
根据平衡条件有
FN=m2g-Fsin30°=0.2×10N-0.1N×12=1.95N
由牛顿第三定律得,支架对地面的压力大小为1.95N,A正确,不符合题意;
B.对A点小球受力分析,如图乙所示,因B在MA的延长线上,所以A点小球不会向右偏离原来的位置,B错误,符合题意;
CD.由平衡条件有
FMAsin30°+FNAsin30°-m1g-Fsin30°=0
FMAcos30°-FNAcos30°-Fcos30°=0
解得
FMA=1.1N
FNA=1N
CD正确,不符合题意。
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;
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、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。
7、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。
8、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
C.金属球左侧将出现负的净电荷
D.A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。
9、如图所示为等量同种电荷的电场线分布规律,则A、B两点的场强关系为( )
A.EA<EBB.EA>EBC.EA=EBD.无法判断
答案:A
电场线的疏密反映电场强度的大小,由于A处电场线比B处的电场线稀疏,所以
EA<EB
故选A。
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、如图所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度正确的是( )
A.大小为kq4d2,方向向右B.大小为kq9d2,方向向左
C.大小为kq4d2,方向向左D.大小为kq9d2,方向向右
答案:B
图中A点的电场强度为0,则带电薄板在A点的场强与点电荷q在A点的场强等大反向,则带电薄板在A点的场强大小
E1=kq(3d)2=kq9d2
方向向右,由对称性可知,带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度
E2=kq9d2
方向向左。
故选B。
12、甲、乙、丙、丁四图中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘。下列关于坐标原点O处电场强度的说法中正确的是( )
A.图甲与图丙场强相同
B.图乙与图丁场强相同
C.四图中O处电场强度的大小关系为E丁>E丙>E乙>E甲
D.乙、丙两图中O处电场强度的大小关系为E乙=2E丙
答案:D
BC.设14带电圆环在O点产生的场强大小为E。甲图中坐标原点O处的电场强度是14圆环产生的,原点O处电场强度大小为E;乙图中坐标原点O处的电场强度是第一象限14带正电圆环和第二象限14带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小等于2E;丙图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环在O点产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是第二象限14带电圆环产生的,原点O处电场强度大小为E;丁图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环在O点产生的电场相互抵消,第二象限14带负电圆环和第四象限14带负电圆环在O点产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为0。综合以上分析,比较大小可知
E乙>E丙=E甲>E丁
故BC错误;
A.甲、丙两图中O处的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;
D.乙图坐标原点O处电场强度大小等于2E,丙图坐标原点O处电场强度大小为E,大小关系为
E乙=2E丙
故D正确。
故选D。
13、如图是教材中的二个实验装置,这二个实验蕴含的物理思想方法中共同的方法是( )
A.极限的思想方法B.放大的思想方法
C.控制变量的方法D.猜想的思想方法
答案:B
两个实验都是将微小量进行放大,即应用了放大的思想方法。
故选B。
14、我们赖以生存的地球,是一颗带负电的天体。假设它是一个均匀带电的球体,将一带负电的粉尘置于距地球表面h高处,恰处于悬浮状态,假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放,则此带电粉尘将(不考虑地球的自转影响)( )
A.向星球中心方向下落B.被推向太空
C.仍在那里悬浮D.无法确定
答案:C
根据平衡条件得
GMmR+h2=kQqR+h2
根据上式得
GMmR+5h2=kQqR+5h2
假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放,此带电粉尘仍在那里悬浮。
故选C。
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a=Fm、电场强度E=Fq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
A.电场强度
E=Fq
用了比值定义法,而加速度
a=Fm
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、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。
17、如图所示,一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上,绝缘轻杆左端固定在凹槽左侧顶端,右端伸长到圆心处固定一负的点电荷,一带正电小球(可看做点电荷)静置于槽内底部的A点处。现用一个与竖直方向夹角始终为θ的斜向上的力F,把小球从A点沿着凹槽缓慢拉至B点,整个过程中,凹槽始终保持静止,小球始终没有离开凹槽。设小球受到凹槽的支持力用FN表示,则在上述过程中下列说法正确的是( )
A.F和FN都一直增大B.F一直增大,FN先减小后增大
C.地面对凹槽的支持力不变D.地面对凹槽的摩擦力一直在增大
答案:BD
AB.设库仑力FC,小球所受库仑力和凹槽支持力始终指向圆心,如图所示
由图可知F一直增大,FN+FC先减小后增大,由于小球和点电荷距离不变,所以FC大小不变,得FN先减小后增大,故A错误,B正确;
CD.以整体为研究对象受力分析得地面支持力
N=M+mg-Fcosθ
Ff=Fsinθ
由于F一直增大,地面对凹槽的支持力N一直减小,摩擦力一直增大,故C错误,D正确。
故选BD。
18、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(A<<L)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T=2πmk)( )
A.k1=32kQqL3B.k2=32kQqL3
C.T1=2T2D.T2=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
F1=2kQqA2+(L2)2⋅AA2+(L2)2
因A远小于L,则有
F1≈2QqA(L2)3=16kQqL3A=k1A
解得
k1=16kQqL3
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:
F2=kQq(L2-A)2-kQq(L2+A)2=2kQqLA(L24-A2)2≈32kQqL3A=k2A
解得
k2=32kQqL3
选项A错误,B正确;
CD.由以上可知
k2=2k1
又
T=2πmk
则有
T1=2T2
选项C正确,D错误。
故选BC。
19、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。
20、如图甲所示,真空中有一带负电的点电荷Q,固定在x轴上的某处,在坐标轴上的A、B两点分别放置正的试探电荷(电荷量可调),其受到的静电力F跟试探电荷的电荷量q的关系如图乙中a、b所示。取沿x轴正方向为静电力F的正方向,下列说法正确的是( )
A.B点电场强度方向一定沿x轴负方向
B.A、B两点电场强度方向可能相同
C.A点的电场强度大于B点的电场强度
D.点电荷Q可能在A点的左侧
答案:AC
A.由图乙可知正的试探电荷在B点受到的电场力方向沿x轴负方向,B点电场强度方向一定沿x轴负方向,A正确;
B.由图乙可知正的试探电荷在A点受到的电场力方向沿x轴正方向,A点电场强度方向一定沿x轴正方向,A、B两点电场强度方向相反,B错误;
C.根据电场强度定义式
E=Fq
可知图乙中图线的斜率绝对值表示该点的电场强度大小,则可知A点的电场强度大于B点的电场强度,C正确;
D.负点电荷产生的电场方向由无穷远指向点电荷,由于A点电场强度方向沿x轴正方向,故点电荷Q不可能在A点的左侧,D错误。
故选AC。
21、下列四幅图中涉及静电屏蔽现象的有( )
A.烟陶上的铁针
B.办公用复印机
C.输电线上方的两条与大地相连的导线
D.用来装硬盘的铝箔袋
答案:CD
A.当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击。其原理为尖端放电,故A错误。
B.办公用复印机,是静电的应用,故B错误;
C.高压输电线的上方还有两条导线,这两条导线的作用是它们与大地相连,形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来,免遭雷击,故C正确;
D.用来装硬盘的铝铂袋,起到静电屏蔽的作用,故D正确。
故选CD。
22、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m1和m2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FN1和FN2,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.q=(3+1)hm2gk
B. m1m2=33
C.FN1FN2=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
BC.A处于静止状态,设A受到的库仑力为F,由平衡条件可得
tan30°=Fm1g
FN1=Fsin30°
同理可得,对B满足
tan45°=Fm2g
FN2=Fsin45°
联立可得
m1m2=3
FN1FN2=2
故B错误,C正确;
A.两小球间距为
l=htan30°+htan45°=(3+1)h
由库仑定律可得
F=kq2l2
联立解得
q=3+1hm2gk
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。
23、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
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θ 小球受到的合力为
F=2kqQL2sinθ
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
Fx=12mv2
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。
24、如图所示,ACB为固定在竖直面内的光滑绝缘半圆形轨道,在圆心“O”处固定一带正电的点电荷Q,带正电的小球可视为质点静止在最低点C。现给小球施加一水平向右的外力F,使小球沿轨道缓慢地向上移动,对此过程,下列说法正确的是( )
A.小球所受库仑力恒定
B.外力F一直增大
C.小球合外力逐渐增大
D.小球对轨道的压力逐渐增大
答案:BD
A.小球的带电量为q,跟库仑定律可得
Fc=kQqR2
可知,小球所受库仑力大小不变,但在小球运动过程中库仑力的方向时时在改变,故小球所受库仑力为变力,A错误;
BD.小球在运动过程中,小球、圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,小球受力如图所示
根据平衡条件可得
mgsinθ=Fcosθ
FN=Fc+mgcosθ+Fsinθ
整理得
F=mgtanθ
FN=Fc+mgcosθ
小球沿轨道缓慢地向上移动过程中θ逐渐增大,即外力F一直增大,小球对轨道的压力逐渐增大,BD正确;
C.小球沿轨道缓慢地向上移动,处于一些列动态平衡中,即小球合外力为零,C错误;
故选BD。
25、如图,在等量异种电荷的电场中,A、B、C、D四点在正方形的四个顶点上,O点位于正方形的中心,已知A、B两点的电势差为U0,电荷量为+q的带电粒子在电场中移动,下列说法正确的是( )
A.带电粒子在A、B、C、D四点所受的电场力相同
B.带电粒子在A、C两点具有的电势能相等
C.将带电粒子从无穷远处移到B点电场力做功qU02
D.将带电粒子从无穷远处移到C点电场力做功qU02
答案:BC
A.由两个等量异种点电荷所形成电场的对称性可知,A、B、C、D四点场强大小相等,方向不都相同,所以同一个带电粒子在四个点受到的电场力不都相同,故选项A错误。
B.由等势面的对称性可知,A、C两点电势相等,故同一个带电粒子在两点的电势能相等,故选项B正确;
CD.由于等量异种点电荷连线中垂线上的电势等于无穷远处的电势(取无穷远处的电势为零),又A、B和C、D关于该中垂线对称,它们之间的电势差为U0,故有
φA=φC=U02
φB=φD=-U02
由电场力做功的公式
W=qU
得,把带电粒子从无穷远处分别移到B、C两点电场力做的功为
WB=qU02
WC=-qU02
故C正确,D错误。
故选BC。
填空题
26、电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与______有关,二是与______有关。
答案: 点电荷间距离 电荷量
[1][2]电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与点电荷间距离有关,二是与电荷量有关。
27、电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,方向向右,则A点的场强为___________NC,方向___________。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷的电量为___________,是___________电荷。
答案: 200 向右 1×10-6C 负
[1]A点的场强为
E=Fq=4×10-42×10-6N/C=200N/C
[2]方向向右。
[3]若把另一个电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷的电量为
q'=F'E=2×10-4200C=1×10-6C
[4]由于电场力方向与场强方向相反,则这个电荷为负电荷。
28、如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长为L,若将两点电荷分别固定在水平方向上的A、B点,A点电荷的电荷量为+q,B点电荷的电荷量为-q。已知静电力常量k,则C点的电场强度的大小为______,方向______(填水平向右或水平向左)。
答案: kqL2 水平向右
如图所示
根据点电荷电场强度的公式有
EA=kqL2,EB=kqL2
则有
E=kqL2
方向水平向右
29、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。
30、电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,方向水平向右,则A点的场强为______N/C,方向______(填水平向左或水平向右)。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷的电量为______C。
答案: 2×102 水平向右 -1×10-6
[1] A点的场强
E=Fq1=4×10-42×10-6N/C=2×102N/C
[2]电场强度的方向与正点电荷受到的电场力的方向相同,因此A点的场强方向也向右;
[3]另一电荷的电荷量大小为
q2=2×10-42×102C=1×10-6C
由于所受电场力方向向左,与电场强度方向相反,表明该电荷带负电,因此,这个电荷的电量为-1×10-6C。
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