第二节 点电荷间的相互作用 知识点题库

关于静电场,下列说法正确的是(    )

A . 真空中库仑定律的数学表达式为   B . 电场强度的方向与电荷受到的电场力的方向相同 C . 可知,若电容器两极板间的电压U改变,则电容器的电容C一定改变 D . 电场线的方向总是垂直于等势面,且由电势高的等势面指向电势低的等势面
下列说法中正确的是(   )

A . 只有体积很小的电荷才能看成点电荷 B . 任何带电体的带电量一定是元电荷电量的整数倍 C . 以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相等 D . 检验电荷的电性改变,所在位置的场强方向也随之改变
微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性.对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星﹣行星系统,记为模型Ⅰ.另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ.已知核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,二者相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量大小均为e.
  1. (1) 模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用EkⅠ、EkⅡ表示,请通过定量计算来比较EkⅠ、EkⅡ的大小关系;
  2. (2) 求模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期T和T
  3. (3) 通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请分析这样简化处理的合理性.
一个半径为 的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,环上套着两个带电小球 (中央有孔,可视为点电荷),当它们处于如图所示位置时,恰好都能保持静止状态。此时小球 与环中心 处于同一水平面, 连线与水平方向夹角为 。已知小球 为带电量为 的负电荷,质量为 ,重力加速度为 ,静电力常量为 ,由此可知小球 ( )

A . 质量为 B . 带负电 C . 带电荷量为 D . 对圆环的弹力大小为
两相同的金属小球(可视为质点)带电量分别为-Q和+3Q,当相距r时,其间作用力为F,将两金属球相接触后再放回原来位置,则其间作用力为.
如图所示,正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC的中点,现将一质量为m、带电量为q(电性未知)的小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度恰好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为 g,求:

  1. (1) 小球带何种电荷;
  2. (2) 小球运动到B点时的加速度;
  3. (3) A、B两点间的电势差UAB.
用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示, O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1,P2,P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。则以下对该实验现象的判断正确的是(   )

A . 保持Q,q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关 B . 保持Q,d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关 C . 保持Q,q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比 D . 保持q,d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2 , 点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则(   )
A . q一定是正电荷 B . q一定是负电荷 C . q离Q2比离Q1 D . q离Q2比离Q1
如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的相距L的点电荷,其中Q1带电量为-4q,Q2带电量为+q,a、b两点在它们连线的延长线上.

  1. (1) 求两点电荷连线上场强为0的点距离Q2多远
  2. (2) 现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb , 其速度图象如图乙所示,求从a到b电势能的变化量。
如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷 ,测得C点场强的方向与AB平行,则 =

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两个相同的金属小球(可看作点电荷),带有同种电荷,且电荷量之比为1∶7,在真空中相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们之间的库仑力是原来的(   )
A . 7 B . C . D .
如图所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:

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  1. (1) 点电荷A对B的库仑力。
  2. (2) 两点电荷连线的中点O处电场强度。
如图所示,在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷, A带正电,B带负电,电量都是q,它们之间的距离为d。为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.当两电荷都处于静止状态时,(已知静电力常量为k)求:

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  1. (1) 匀强电场的电场强度;
  2. (2) AB连线的中点处的电场强度。
两个质量都为 的导体球,分别被两根长0.04m的丝线吊在同一点上.让它们带上等量同种电荷后,两球互相排斥,至图所示位置平衡.

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  1. (1) 试求两球间静电力的大小
  2. (2) 求导体球所带的电量.
两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和–Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开,再置于相距 的两点,则它们的库仑力的大小将变为(   )
A . F B . 3F C . 4F D . 9F
真空中两个完全相同、带等量电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电引力大小为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为(   )
A . B . C . D .
真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的3倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的(     )
A . 7倍 B . 8倍 C . 9倍 D . 10倍
如图,绝缘座放在光滑水平面上,间距为d的平行板电容器竖直固定在绝缘座上,A板有小孔O,水平绝缘光滑杆穿过O固定在B板上,电容器、底座和绝缘杆的总质量为M.给电容器充电后,一质量为m的带正电环P套在杆上以某一速度v0对准O向左运动,在电容器中P距B板最近的位置为S,OS= 若A、B板外侧无电场,P过孔O时与板无接触,不计P对A、B板间电场的影响. 则( )

A . P在S处的速度为0 B . P从O至S的过程中,绝缘座的位移大小为 C . P从O至S的过程中,绝缘座的位移大小为 D . P从O至S的过程中,整个系统电势能的增加量为
在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带异种电荷的小球,同时从静止释放,则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(   )
A . 速度变大,加速度变大 B . 速度变小,加速度变小 C . 速度变大,加速度变小 D . 速度变小,加速度变大
如图所示,长为L的金属杆原来不带电,在距其左端r处放一个电荷量为q的点电荷.问:

  1. (1) 金属杆中点处的场强为多少?
  2. (2) 金属杆上的感应电荷在杆中点P处产生的场强。