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1、计算题 真空中两个带电量都是+10-8库仑的相同小球,用30cm的线悬于同一点,如图所示,平衡时它们相距30cm。(取g = 10m/s2)试求:

⑴ 小球的质量(5分)?
⑵ 线上的拉力。(5分)
参考答案:(1)
(2)
本题解析:对其中一个小球受力分析可得小球受到重力,库伦力,绳子的拉力处于平衡状态,根据矢量三角形可得
,
,
,可得
,
点评:做此类型的题目需要先进行受力分析,然后根据力的平衡列等式求解
本题难度:简单
2、选择题 水平面上有一边长为L的正方形,其a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q,将一个电荷量为+q的点电荷分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处,两处相比,下列说法正确的是

A.q在d点所受的电场力较大
B.q在d点所具有的电势能较大
C.d点的电势高于O点的电势
D.q在两点所受的电场力方向相同
参考答案:D
本题解析:
由点电荷的电场及场的叠加可知,在O点b、c两处的点电荷产生的电场相互抵消,O点处的场强等于a处点电荷所产生的场强,即
,方向由a指向O;而在d点处
,方向也沿
方向,选项A错误,选项D正确.ad是b、c两处点电荷连线的中垂线,由两等量正电荷的电场中电势分布可知在b、c两点电荷的电场中O点电势高于d点电势,而在点电荷a的电场中O点电势也高于d点电势,再由电势叠加可知O点电势高,而正电荷在电势越高处电势能越大,选项B、C皆错误.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,三个点电荷ql,q2,q3固定在一条直线上,q2与q3?的距离为ql与q2的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以判定,三个电荷的电量之比ql:q2:q3为(? )

A.-9:4:-36
B.9:4:36
C.-3:2:-6
D.3:2:6
参考答案:A
本题解析:三个点电荷均处于平衡状态,则对每个点电荷来说,它一定受到两个大小相等、方向相反的力的作用.
若设q1、q3均带正电,则虽然q2可以平衡,但q1或q3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同,不能平衡.若设q1、q3均带负电,则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反,可能平衡.因此, q1、q3均带负电.也就是说,在这种情况下, q1、q3必须是同种电荷且跟q2是异种电荷.
q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用.
由库仑定律和平衡条件有
同理,对q2有
;对q3有

以上三式相比,得
q1: q2: q3=
=9:4:36,A对;
本题难度:简单
4、选择题 如图把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则应放

[? ]
A、带负电,放在A点
B、带正电,放在B点
C、带负电,放在C点
D、带正电,放在C点
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 两个通草球带电后相互推斥,如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示,所带电量用q和Q表示。若已知α>β,则一定有关系

A.两球一定带同种电荷
B.m一定小于M
C.q一定大于Q
D.m受到的电场力一定大于M所受电场力
参考答案:AB
本题解析:
【错解分析】错解:C、D.解题时不由注意到库仑力是一对作用力和反作用力,而错误认为α>β,是由于m受到的库仑力比M所受到的库仑力大引起的,从而错选了D。当错选了D之后,会认为由于电荷受到的电场力的大小还跟电荷所带电量多少有关,从而进一步错选了C。
【正解】对小球进行受力分析,球在重力、库仑力和悬线拉力的作用下平衡。由于两个带电小球相互远离,且在同一水平线上,所以库仑力是沿水平方向的斥力,两球一定带同种电荷,所以A正确。
由受力可得到电场力与重力的关系:
,F1、F2是一对作用力与反作用力,二者大小相等,即


因为α>β,所以可得到M>m,而与两个小球所带的电荷量无关,故B正确。
【点评】库仑力的问题,归根到底还是受力平衡问题,进行严格的受力分析是解决此类问题的关键,至于抓住库仑力是成对出现的作用力和反作用力的特点,也会对正确解题有帮助。
本题难度:简单