课时1 电场力的性质
1.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( ABC )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异种电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的
重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析:笔套与头发摩擦使笔套带电,选项A正确;带电的笔套靠近金属箔做成的圆环,由于静电感应,在圆环的上、下部感应出异种电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套上的过程中,圆环有向上的加速度,所受静电力的合力大于圆环的重力,选项C正确;笔套碰到圆环后,笔套上的电荷有一部分转移到圆环,不会立刻被全部中和,选项D错误。
2.由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间距为r时,它们之间的相互作用力的大小为F=k
,式中k为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为( B )
A.kg·A2·m3 B.kg·A-2·m3·s-4
C.kg·m2·C-2 D.N·m2·A-2
解析:静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,由牛顿第二定律知1 N=
1 kg·m/s2,由电流的定义知1 C=1 A·s,故1 N·m2/C2=1 kg·A-2
·m3·s-4,选项B正确。
3.两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两点电荷连线上电场强度大小E与x关系的是图( A )
解析:由等量异种点电荷的电场强度特点可知,在两电荷连线中点处电场强度最小,但不是零,从两点电荷向中点电场强度逐渐减小,因此A正确。
4.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a,b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则( C )
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a的速度将减小,b的速度将增加
C.a的加速度将减小,b的加速度将增加
D.两个粒子的动能,一个增加一个减小
解析:设电场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电;若电场线为负点电荷的电场线,则a带负电,b带正电,A错误;由粒子的偏转轨迹可知电场力对a,b均做正功,动能增加,B,D错误;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反,故选项C正确。
5.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P,Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则( B )
A.q1=2q2 B.q1=4q2
C.q1=-2q2 D.q1=-4q2
解析:由于R处的合场强为0,故两点电荷的电性相同,结合点电荷的电场强度公式E=k
可知k
-k
=0,又r1=2r2,故q1=4q2,选项B正确。
