【单元练】人教版高中物理必修3第九章【静电磁场及其应用】经典练习题精品.pdf

一、选择题 1．如图所示，竖直平面内固定一个半径为 R 的刚性光滑绝缘圆环。在圆环的最顶端固定 一个电荷量为 q 的带负电的小球，另一个质量为m 带正电的小圆环套在大圆环上，当小圆 30° k 环平衡时，测得两电荷之间的连线与竖直线的夹角为 ，则（设静电力常量为 ） （ ） A ．大圆环对小圆环的弹力大小为3mg 3 3mgR2 B．小圆环带电量的大小为 kq C ．大圆环对小圆环的弹力指向圆心 D．小圆环带电量增加，小环受到的弹力先增加后减小 B 解析：B 对小圆环受力分析如图所示 A ．由几何关系得 N =mg 故 A 错误； B．库仑力为 F 2mg cos30  3mg 则 Qq k  3mg  2 (2R cos30 ) 解得 3 3mgR2 q  kq 故 B 正确； C C ．由受力分析图可知，大圆环对小圆环的弹力背离圆心，故 错误； D．小圆环带电量增加，库仑力增大，由平行四边形定则知，合力增大，一个分力（重 力）不变，则另一个分力（弹力）增大，故 D 错误。 B 故选 。 2 ．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所 AB q R，CD 示，半球面 上均匀分布着正电荷，总电荷量为 ，球面半径为 为通过半球顶点 与球心 O的直线，在直线上有M 、N 两点，OM  ON  2R 。已知N点的场强大小为 E k M ，静电力常量为 ，则 点的场强大小为（ ） kq kq kq kq A ．  E B． C ．  E D．  E A 2R 2 4R2 4R 2 4R 2 解析：A 假设在 O点的右侧存在一个与半球面 AB 完全相同的半球面AB 两球面组合成一个完整的 球面，则完整球面在 N点产生的电场强度大小为 2q kq E  k  0 (2R)2 2R 2 kq 根据电场的矢量叠加原理可得，半球面AB 在 N点产生的场强大小为  E ，则根据 2R 2 kq 对称性