2024高中物理第一章電場第二節(jié)探究靜電力達標檢測含解析粵教版選修3-1

PAGE6-其次節(jié)探究靜電力A級抓基礎1．關于點電荷，下列說法正確的是()A．當帶電體間的距離遠大于帶電體尺寸時可以看成點電荷B．一切帶電體都可以看成點電荷C．只有帶電體的體積很小時才能看成點電荷D．只有放入真空中的帶電體才能看成點電荷解析：當帶電體間的距離遠大于帶電體尺寸時，即它們間相互作用力的影響可忽視時，可以看成點電荷，故A正確；帶電體看作點電荷的條件：當一個帶電體的形態(tài)及大小對它們之間相互作用力的影響可忽視時，這個帶電體可看作點電荷．點電荷是由探討問題的性質(zhì)確定，與帶電體自身大小形態(tài)無詳細關系，故B、C、D錯誤．答案：A2．(多選)對于庫侖定律，下列說法正確的是()A．凡計算真空中兩個點電荷間的相互作用力，都可以運用公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)B．兩個帶電小球即使相距特別近，也能用庫侖定律C．相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小肯定相等D．當兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時，對于它們之間的靜電作用力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量解析：由庫侖定律的適用條件可知，A選項正確；兩帶電小球距離特別近時，帶電小球不能視為點電荷，庫侖定律不再適用，故B選項錯誤；由牛頓第三定律可知，相互作用的兩個點電荷之間的作用力總是大小相等的，故C選項正確；當帶電小球之間的距離較近時，帶電小球之間的作用力不僅跟距離有關，跟帶電體所帶電性及電量都有關系，不能視為點電荷，故D選項錯誤．答案：AC3．如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布勻稱，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的肯定值均為Q，那么關于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達式正確的是()A．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2) B．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)C．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2) D．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)答案：D4．如圖所示，在絕緣光滑水平面上，相隔肯定距離有兩個帶同種電荷的小球．同時從靜止釋放，則兩個小球的加速度大小和速度大小隨時間改變的狀況是()A．速度變大，加速度變大B．速度變小，加速度變小C．速度變大，加速度變小D．速度變小，加速度變大解析：由于同種電荷間存在相互作用的排斥力，兩球?qū)⑾嗷ゼ铀龠h離，又由于兩電荷間距離增大，它們之間的靜電力越來越小，故加速度越來越?。鸢福篊5.如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔肯定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F.今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開．這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是()A.eq\f(F,8) B.eq\f(F,4)C.eq\f(3,8)F D.eq\f(3,4)F解析：A、B兩球相互吸引，說明它們必帶異種電荷，假設它們帶的電荷量分別為＋q、－q.當?shù)谌齻€不帶電的C球與A球接觸后，A、C兩球帶電荷量平分，假設每個球帶電荷量為q′＝＋eq\f(q,2)；當再把C球與B球接觸后，兩球的電荷先中和，再平分，每個球帶電荷量q″＝－eq\f(q,4).由庫侖定律F＝keq\f(q1q2,r2)知，當移開C球后，由于r不變，所以A、B兩球之間相互作用力的大小是F′＝eq\f(F,8).A項正確．答案：A6．(多選)如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則()A．僅有兩個小球帶同種電荷B．僅有三個小球帶同種電荷C．c、d小球帶同種電荷D．c、d小球帶異種電荷解析：由d吸a，d吸b可知a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a，c斥b可知c、a、b帶同種電荷，c與d帶異種電荷，所以A、C錯，B、D對．答案：BDB級提實力7．(多選)一根套有細環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過絕緣細線系在細環(huán)上，另一帶正電的小球B固定在絕緣支架上，A球處于平衡狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)將B球稍向右移動，當A小球再次平衡(該過程A、B兩球始終在相同的水平面上)時，細環(huán)仍靜止在原位置，下列說法正確的是()A．細線對帶電小球A的拉力變大B．細線對細環(huán)的拉力保持不變C．細環(huán)所受的摩擦力變大D．粗糙桿對細環(huán)的支持力變大解析：A、B項以小球A為探討對象，分析受力狀況如圖甲：重力mg、細線的拉力T和電場力F.依據(jù)平衡條件得T＝eq\r(（mg）2＋F2)，F(xiàn)增大時，T變大，故B錯誤，A正確；C、D項以小球和環(huán)整體為探討對象，分析受力如圖乙：總重力G、桿對細環(huán)的支持力N和摩擦力f，電場力F.依據(jù)平衡條件得：N＝G，f＝F.當電場稍加大時，小球所受的電場力F增大，桿對細環(huán)的支持力保持不變，細環(huán)所受的摩擦力變大，故C正確，D錯誤．圖甲圖乙答案：AC8.如圖所示，有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三角形的三個頂點上，已知A、B都帶正電荷，A所受B、C兩個電荷的靜電力的合力如圖中FA所示，那么可以判定點電荷C所帶電荷的電性()A．肯定是正電B．肯定是負電C．可能是正電，也可能是負電D．無法確定解析：因A、B都帶正電，所以表現(xiàn)為斥力，即B對A的作用力沿BA的延長線方向，而不論C帶正電還是帶負電，A和C的作用力方向都必需在AC連線上，由平行四邊形定則知，合力必定為兩個分力的對角線，所以A和C之間必為引力，所以C帶負電．答案：B9.(多選)如圖，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a、b、c(均可視為點電荷)，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下處于靜止狀態(tài)，則以下推斷正確的是()A．a(chǎn)對b的靜電力肯定是引力B．a(chǎn)對b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電荷量可能比b的少D．a(chǎn)的電荷量肯定比b的多解析：依據(jù)三電荷平衡問題“兩同夾異”的特點，a、b帶有異種電荷，它們之間肯定是引力，A正確，B錯誤；依據(jù)“兩大夾小”的特點，b球帶電量最少，C錯誤，D正確．答案：AD10.如圖所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在始終線上，q2與q3間距離為q1與q2間距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電荷量之比為()A．(－9)∶4∶(－36) B．9∶4∶36C．(－3)∶2∶(－6) D．3∶2∶6解析：分別取三個點電荷為探討對象，由于三個點電荷只在靜電力(庫侖力)作用下保持平衡，所以這三個點電荷不行能是同種電荷，這樣可解除B、D選項，正確選項只可能在A、C中．若選q2為探討對象，由庫侖定律知eq\f(kq2q1,r2)＝eq\f(kq2q3,（2r）2)，因而得q1＝eq\f(1,4)q3，即q3＝4q1.若以q1為探討對象，keq\f(q1q2,r2)＝keq\f(q1q3,9r2)得q2＝eq\f(1,9)q3，q1＝eq\f(9,4)q2，由于三個電荷平衡，q1與q3為同種電荷，q1與q2為異種電荷．故選項A恰好滿意此關系，明顯正確選項為A.答案：A11.如圖所示，光滑絕緣的水平面上的P點固定一個帶正電的點電荷，在它的右側(cè)N點由靜止起先釋放一個也帶正電的小球(可視為質(zhì)點)，以向右為正方向，下列選項中能反映小球運動速度隨時間改變規(guī)律的是()解析：N點的小球釋放后，受到向右的庫侖力作用，起先向右運動，依據(jù)庫侖定律F＝keq\f(q1q2,r2)可知，隨著兩者之間的距離的增大，小球受到的庫侖力將減小，依據(jù)牛頓其次定律a＝eq\f(F,m)可得，小球做加速度減小的加速直線運動，故選項B正確．答案：B12.(多選)A、B兩帶電小球，質(zhì)量分別為mA、mB，電荷量分別為qA、qB，用絕緣不行伸長的細線懸掛如圖所示，靜止時A、B兩球處于同一水平面內(nèi)．若B對A及A對B的庫侖力分別為FA、FB，則下列推斷正確的是()A．FA<FBB．AC細線對A的拉力TA＝eq\f(2\r(3)mAg,3)C．OC細線的拉力TC＝(mA＋mB)gD．同時燒斷AC、BC細線后，A、B在豎直方向的加速度相同解析：兩球間的庫侖力是作用力與反作用力，大小肯定相等，與兩個球帶電荷量是否相等無關，故A錯誤；對小球A受力分析，受重力、庫侖力、拉力，如圖所示，依據(jù)平衡條件，在豎直方向，對小球A有mAg＝TAcos30°，因此TA＝eq\f(2\r(3)mAg,3)，故B正確；由整體法可知，細線OC的拉力等于兩球的重力，故C正確；同時燒斷AC、BC細線后，A、B在豎直方向只受重力作用，則加速度均為g，所以加速度相同，故D正確．答案：BCD13．把質(zhì)量為m的帶負電小球A，用絕緣細繩懸起，若將帶電荷量為Q的帶正電小球B靠近小球A，當兩個帶電小球在同一高度相距r時，繩與豎直方向成α角．試求：(1)A球所受繩子的拉力．(2)A球的帶電荷量．解析：(1)帶負電的小球A處于平衡狀態(tài)，A