2019高中物理第一章2第2節(jié)庫(kù)侖定律隨堂演練含解析教科版選修3_1.doc

教學(xué)資料范本2019高中物理第一章2第2節(jié)庫(kù)侖定律隨堂演練含解析教科版選修3_1編 輯：_時(shí) 間：_庫(kù)侖定律1(多選)關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中正確的是()A點(diǎn)電荷是真實(shí)存在的B較大的帶電體，不能看做點(diǎn)電荷C點(diǎn)電荷是一種理想模型D一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸的絕對(duì)值，而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響是否能忽略不計(jì)解析：選CD.點(diǎn)電荷是一種理想化物理模型，實(shí)際中并不存在，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確；一個(gè)實(shí)際帶電體能否被看做點(diǎn)電荷，不是看帶電體本身的大小，而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響是否能忽略不計(jì)因此，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確2有兩個(gè)相同的金屬小球(均可看做點(diǎn)電荷)，原來所帶的電荷量分別為5q和q，相互間的庫(kù)侖力大小為F.現(xiàn)將它們相接觸，再分別放回原處，則兩金屬小球間的庫(kù)侖力大小變?yōu)?)A.BFC. D.解析：選C.設(shè)兩個(gè)球之間的距離為r，根據(jù)庫(kù)侖定律可得，在它們相接觸之前，相互間的庫(kù)侖力大小Fkk，將它們相接觸時(shí)，它們的電荷量先中和，再平分，此時(shí)每個(gè)球的電荷量為2q，所以，此時(shí)兩個(gè)球之間的相互的排斥力Fkk，所以C正確3.如圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶的電荷量比b所帶的電荷量小已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是()AF1 BF2CF3 DF4解析：選B.據(jù)“同電相斥，異電相吸”規(guī)律，確定金屬小球c受到a和b的靜電力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，故Fac與Fbc的合力只能為F2，選項(xiàng)B正確4有A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷，若將A、B放在距離為12 cm的位置上，B受到A的庫(kù)侖力大小為F.若將B、C放在距離為12 cm的位置上，B受到C的庫(kù)侖力大小為2F.那么C與A所帶電荷量之比是()A12 B14C21 D41解析：選C.將A、B放在距離為12 cm的位置上，B受到A的庫(kù)侖力大小為F；將B、C放在距離為12 cm的位置上，B受到C的庫(kù)侖力大小為2F；根據(jù)庫(kù)侖定律公式Fk，當(dāng)距離一定時(shí)，庫(kù)侖力與電荷量的乘積成正比；現(xiàn)在庫(kù)侖力變?yōu)?倍，說明電荷量乘積變?yōu)?倍，即：qBqC2qAqB，故qCqA21；故選C.5.如圖所示，把質(zhì)量為3 g的帶電小球B用絕緣細(xì)繩懸起，若將帶電荷量為Q4.0106 C的帶電球A靠近B，當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距r20 cm時(shí)，繩與豎直方向成30角，A、B球均靜止求B球的帶電荷量q.解析：對(duì)球B受力分析，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，結(jié)合幾何關(guān)系得到：Tsin 30F，Tcos 30mg解得：Fmgtan 30根據(jù)庫(kù)侖定律，有Fk解得：q107 C，即B球的帶電荷量大小是q107 C，由于A、B是排斥作用，故B帶負(fù)電答案：107 C 一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于庫(kù)侖定律，下列說法中正確的是()A庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體B根據(jù)Fk，當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向無窮大C若點(diǎn)電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對(duì)q2的靜電力大于q2對(duì)q1的靜電力D庫(kù)侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似，都是平方反比定律解析：選D.點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體的模型，只有帶電體的大小和形狀對(duì)電荷的作用力影響很小時(shí)，實(shí)際帶電體才能視為點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)；當(dāng)兩個(gè)“點(diǎn)電荷”之間的距離趨近于零時(shí)，這兩個(gè)“點(diǎn)電荷”已相對(duì)變成很大的帶電體，不能再視為點(diǎn)電荷，公式Fk已不能用于計(jì)算此時(shí)的靜電力，故B錯(cuò)；q1和q2之間的靜電力是一對(duì)相互作用力，它們的大小相等，故C錯(cuò)；庫(kù)侖定律與萬有引力定律的表達(dá)式相似，研究和運(yùn)用的方法也很相似，都是平方反比定律，故D對(duì)2如圖所示，完全相同的金屬小球A和B帶有等量異種電荷，中間連有一輕質(zhì)絕緣彈簧，放在光滑的水平面上，平衡時(shí)彈簧的壓縮量為x0，現(xiàn)將不帶電的與A、B完全相同的C球與A 接觸一下，然后拿走，重新平衡后彈簧的壓縮量為x，則()Axx0/2Bxx0/2 Dxx0解析：選B.開始A球處于平衡，庫(kù)侖力等于彈簧的彈力，有：kx0k.將C球與A球接觸后，A球的帶電量變?yōu)樵瓉淼囊话?，假設(shè)壓縮量變?yōu)樵瓉淼囊话耄獜椓镕k，庫(kù)侖力Fk.因?yàn)閴嚎s量變小了，則兩球間的距離變大，所以彈力F大于庫(kù)侖力F，則知壓縮量不能是原來的一半，要比小故B正確，A、C、D錯(cuò)誤3真空中有P1和P2兩個(gè)點(diǎn)電荷，不計(jì)重力作用，P1的電量是P2的2倍，P1的質(zhì)量是P2的一半，將它們釋放的瞬間，P2的加速度的大小等于a，則P1加速度的大小等于()A4a B2aC. D解析：選B.設(shè)P2的帶電量為q，則P1的帶電量為2q，兩者間的庫(kù)侖力為Fk，又因?yàn)閙22m1，根據(jù)牛頓第二定律可得P2的加速度為a，那么P1的加速度為a2a，選項(xiàng)B正確4中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為e的上夸克和兩個(gè)電荷量為e的下夸克，一簡(jiǎn)單模型是三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖所示在下列給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是()解析：選B.電荷量為e的上夸克受另兩個(gè)下夸克的吸引力，合力的方向一定豎直向下對(duì)其中一個(gè)下夸克，受力情況如圖所示，由于F1的水平分力與F2大小相等，方向相反，故F1與F2的合力豎直向上5如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在同一直線上，q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電荷量之比q1q2q3等于()A(9)4(36) B9436C(3)26 D326解析：選A.由于三個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力合力為零，顯然三個(gè)點(diǎn)電荷均為同種電荷是不可能的，故B和D錯(cuò)誤若q1為負(fù)電荷，q2、q3為正電荷，則q1所受合力方向向右而不為零，故C錯(cuò)誤因此，只有A符合要求，又由庫(kù)侖定律，對(duì)q1有：kk，所以q39q2，同理可得q34q1，q1q2.6.如圖所示，有三點(diǎn)電荷A、B、C位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知：三角形的邊長(zhǎng)為1 cm，B、C電荷量為qBqC1106 C，A電荷量為qA2106 C，A所受B、C兩個(gè)電荷的靜電力的合力F的大小和方向?yàn)?)A180 N，沿AB方向B180 N，沿AC方向C180 N，沿BAC的角平分線D180 N，沿BAC的角平分線解析：選D.qB、qC電荷對(duì)qA電荷的庫(kù)侖力大小相等，故：FF1F2 N180 N兩個(gè)靜電力，夾角為60，故合力為：F2Fcos 302180 N180 N方向沿BAC的角平分線，故選D.7電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說法中正確的是()A若放在P點(diǎn)的電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零CP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大DP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向解析：選C.電場(chǎng)中一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷無關(guān)，只和電場(chǎng)本身的性質(zhì)有關(guān)，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)公式FEq可得P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受電場(chǎng)力越大，C正確；該點(diǎn)的電場(chǎng)方向和負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向相反，和正電荷受到的電場(chǎng)力方向相同，D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題8關(guān)于元電荷和點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是()A電子就是元電荷B元電荷等于電子或質(zhì)子所帶的電荷量C電子一定是點(diǎn)電荷D帶電小球也可能視為點(diǎn)電荷解析：選BD.電子和質(zhì)子是實(shí)實(shí)在在的粒子，而元電荷只是一個(gè)電荷量，A錯(cuò)誤，B正確；帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不能以體積大小、電荷量多少而論，只要在測(cè)量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀、大小等因素的影響可以忽略，即可視為點(diǎn)電荷，C錯(cuò)誤，D正確9如圖所示，上端固定在天花板上的絕緣輕繩連接帶電小球a，帶電小球b固定在絕緣水平面上，可能讓輕繩伸直且a球保持靜止?fàn)顟B(tài)的情景是()解析：選ACD.若要使a球處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受的合力為零，對(duì)a球所處的各種狀態(tài)進(jìn)行受力分析，可知A、C、D選項(xiàng)中a球可能處于平衡狀態(tài)10.如圖所示，兩根絲線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，開始時(shí)兩球都不帶電，此時(shí)上、下絲線的受力分別為TA和TB；如果使A帶正電，使B帶負(fù)電，此時(shí)上下絲線的受力分別為TA和TB，則()ATATA BTATACTATA DTBTB解析：選AD.以A、B兩球組成的整體為對(duì)象，無論是小球帶電還是沒帶電，分析其受力情況并根據(jù)平衡條件可知：上方絲線的拉力總是僅等于下面兩球的重力大小，但是以B球?yàn)閷?duì)象分析其受力情況可知，當(dāng)A、B球不帶電時(shí)：TBmBg，當(dāng)A、B球帶異種電荷時(shí)：TBmBgF.三、非選擇題11.如圖所示，用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零(1)指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由；(2)若A球帶電荷量為Q，則B球的帶電荷量為多少？解析：(1)因?yàn)锳球與B球間繩無拉力，A球與C球間繩也無拉力，所以B球、C球均與A球帶相反電性電荷，即B、C兩球都帶負(fù)電荷 (2)由對(duì)稱性知：qBqC，B球受三力作用，如圖所示根據(jù)平衡條件有cos 60解得qBqC故B球的帶電荷量為.答案：(1)B、C均帶負(fù)電，理由見解析(2)12.如圖所示，把質(zhì)量為0.2 g的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電荷量為4108 C的小球B靠近它，當(dāng)兩小球在同一高度且相距3 cm時(shí)，絲線與豎直方向夾角為45.g取10 m/s2，則：(1)此時(shí)小球B受到的庫(kù)侖力F的大小為多少？(2)小球A帶何種電荷？(3)小球A所帶電荷量大小是多少？解析：根據(jù)題給條件，可知小球A處于平衡狀態(tài)，分析小球A受力情況如圖所示mg：小球A的重力T：