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课后作业
演练1
如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的
距离为l1, q2与q3之间的距离为l2,且三个电荷都处于平衡状态。
(1)如q2为正电荷,则q1为 电荷, q3为_________电荷。
(2) q1、q2 、q3三者电量大小之比是___________。
演练2
如图所示,光滑绝缘水平面上固定着A、B、C 三个带电小球,它们的质量均为
m,间距均为r,A 带电量QA=10q,B 带电量QB=q,若小球C 上加一个水平向右的恒力,
欲使A、B、C 始终保持r 的间距运动,求:
(1)C 球的电性和电量QC;
(2)水平力F 的大小。
演练3
如图,在光滑绝缘水平面上。三个带电小球a、b 和c 分别位于边长为
l 的正三角形的三个顶点上;a、b 带正电,电荷量均为
q,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已
知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态,则匀
强电场场强的大小为
A.
B.
C.
D.
演练4
如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于
圆盘且过圆心c 的轴线上有a、 b、d 三个点,a 和b、b 和c、 c 和d 间的距
离均为R,在a 点处有一电荷量为q
(q>O)
的固定点电荷.已知b 点处的场强为
零,
则d 点处场强的大小为(k 为静电力
常量)
A. k
B. k
C. k
D. k
演练5
下列选项中的各
圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷
q1
q2
q3
L1
L2
A
B
C
r
r
F
均匀分布,各
圆环间彼此绝缘。 坐标原点
处电场强度最大的是
演练1
分析: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。
★解析: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=
。
演练2
〖解析〗 对A、B、C 系统研究得:=F/3m
A 球受到B 球库仑斥力F1和C 球库仑力F2后,要产生水平向右加速度,故F2必为引力,C
球带负电。 对C 球
联立可得:
对整体
演练3
答案:B
【命题意图】本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点,意在考查考
生综合运用知识解决问题的能力。
【解题思路】设小球c 带电量Q,由库仑定律可知小球a 对小球c 的库伦引力为
F=k
,小球b 对小球c 的库伦引力为F=k
,二力合力为2Fcos30°。设水平匀
强电场的大小为E,对c 球,由平衡条件可得:QE=2Fcos30°。解得:E=
,选项B
正确。
演练4
【命题意图】本题考查电场叠加、点电荷电场强度公式等基础知识点,意在考查考
生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。
答案:B
解析:根据题述b 点处的场强为零,可知a 点处电荷量为q 的固定点电荷在b 点
产生的电场的场强与圆盘在b 点产生的电场的场强大小相等方向相反,即圆盘在
b 点产生的电场的场强大小EQ=k
。根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理,
d 点处的电场E= k
+ EQ=k
,选项B 正确。
演练5
答案:B
解析:将圆环分割成微元,由对称性分析可得,D 图中
处电场强度为零点。C 图
中两个带+q 的
圆环在坐标原点
处电场强度为零。所以坐标原点
处电场强
度最大的是图B。