高中物理 1-2 庫侖定律 課后強化作業(yè)（含解析）新人教版選修3-1

【成才之路】-學(xué)年高中物理1-2庫侖定律課后強化作業(yè)（含解析）新人教版選修3-11．(·安慶高二檢測)下列關(guān)于點電荷的說法，正確的是()A．點電荷一定是電量很小的電荷B．點電荷是一種理想化模型，實際不存在C．只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷D．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷答案：B解析：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們的作用力影響可以忽略時，這樣的帶電體才可以看成點電荷，所以A、C、D錯，B正確。2．如圖所示，兩個帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定()A．兩球都帶正電B．兩球都帶負電C．大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D．兩球受到的靜電力大小相等答案：D解析：兩個帶電體之間存在著排斥力，故兩球帶同號電荷，可能都帶正電，也可能都帶負電，故選項A、B都錯。靜電力遵從牛頓第三定律，兩球受到的靜電力大小相等，故C項錯，D項對。3．(·盤錦市高二檢測)關(guān)于庫侖定律的公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)，下列說法中正確的是()A．真空中兩個電荷中，大電荷對小電荷的作用力大于小電荷對大電荷的作用力B．當(dāng)真空中兩個電荷間距離r→0時，它們間的靜電力F→∞C．當(dāng)兩個電荷間的距離r→∞時，庫侖定律的公式就不適用了D．當(dāng)兩個電荷間的距離r→0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了答案：D解析：由牛頓第三定律可判A錯。當(dāng)r→0時，庫侖定律不再適用B錯D對。當(dāng)r→∞時，庫侖定律適用，C錯。只有D選項正確。4．(·天水市第一中學(xué)高二檢測)真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若它們的帶電量都增大為原來的3倍，距離減少為原來的1/3，它們之間的相互作用力變?yōu)?)A．F/3B．FC．9FD．答案：D解析：由庫侖定律公式F＝keq\f(q1q2,r2)可知，它們之間的作用力變?yōu)?1F，故D項對。5．(·平度高二檢測)如圖所示，可視為點電荷的小物體A、B分別帶負電和正電，B固定，其正下方的A靜止在絕緣斜面上，則A受力個數(shù)可能為()A．2B．3C．4D．5答案：AC解析：小物體A必定受到兩個力作用，即重力和B對它的庫侖力，這兩個力方向相反，若兩者恰好相等，則A應(yīng)只受這兩個力作用。若向上的庫侖力小于A的重力，則A還將受到斜面的支持力，這三個力不能平衡，用假設(shè)法可得A必定也受到了斜面的靜摩擦力，所以A受到的力可能是2個，也可能是4個，選A、C。6．(·咸寧高二期中調(diào)研)兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為q1和q2，當(dāng)兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為()A．F＝keq\f(q1q2,3R2) B．F>keq\f(q1q2,3R2)C．F<keq\f(q1q2,3R2) D．無法確定答案：D解析：因為兩球心距離不比球的半徑大很多，所以不能看做點電荷，必須考慮電荷在球上的實際分布。當(dāng)q1、q2是同種電荷時，相互排斥，分布于最遠的兩側(cè)，距離大于3R；當(dāng)q1、q2是異種電荷時，相互吸引，分布于最近的一側(cè)，距離小于3R，如下圖所示，所以靜電力可能小于keq\f(q1q2,3R2)，也可能大于keq\f(q1q2,3R2)，故D正確。7.如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上。a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量比b的小。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()A．F1B．F2C．F3D．F答案：B解析：如圖，電荷c受a、b的庫侖力分別為Fa、Fb，因a的電荷量小于b的電荷量，所以Fa<Fb，由幾何知識和平行四邊形定則可知，F(xiàn)a、Fb的合力如圖，故B正確。8．把質(zhì)量2g的帶負電小球A，用絕緣細繩懸起，若將帶電荷量為Q＝4.0×10－6C的帶電球B靠近當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距30cm時，繩與豎直方向成α＝45°角。試求：(1)B球受到的庫侖力多大？(2)A球帶電荷量是多少？答案：(1)2×10－2N(2)5.0×10－8C解析：(1)帶負電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F′、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零。因此mg－Tcosα＝0①F′－Tsinα＝0②②÷①得F′＝mgtanα＝2×10－3×10×1N＝2×10－2N。根據(jù)牛頓第三定律有F＝F′＝2×10－2N，(2)根據(jù)庫侖定律F′＝keq\f(qQ,r2)∴q＝eq\f(F′r2,kQ)＝eq\f(2×10－2×0.32,9×109×4.0×10－6)C＝5.0×10－8C。能力提升1．(·盤錦市高二檢測)兩個大小相同、可看成是點電荷的金屬小球a和b，分別帶有等量異種電荷，被固定在絕緣水平面上，這時兩球間靜電引力的大小為F。現(xiàn)用一個不帶電、同樣大小的絕緣金屬小球C先與a球接觸，再與b球接觸后移去，則a、b兩球間靜電力大小變?yōu)?)A．F/2 B．F/4C．3F/8 D．F答案：D解析：由題意知F＝keq\f(q2,r2)F′＝keq\f(q2,8r2)所以F′＝eq\f(F,8)，選項D正確。2.如圖所示，兩個點電荷，電荷量分別為q1＝4×10－9C和q2＝－9×10－9C，兩者固定于相距20cm的a、b兩點上，有一個點電荷q放在a、bA．距a點左側(cè)40cm處 B．距a點右側(cè)8cm處C．距b點右側(cè)20cm處 D．無法確定答案：A解析：根據(jù)平衡條件，它應(yīng)在q1點電荷的左側(cè)，設(shè)距q1距離為x，由keq\f(q1q,x2)＝keq\f(q2q,x＋202)，將q1＝4×10－9C、q2＝－9×10－9C代入，解得x＝40cm，故A項正確。3．(·壽光高二質(zhì)檢)不帶電的金屬球A的正上方有一點B，該處有帶電液滴自靜止開始落下，到達A球后電荷全部傳給A球，不計其他阻力的影響，則下列敘述中正確的是()A．第一個液滴做自由落體運動，以后的液滴做變加速直線運動，而且都能到達A球B．當(dāng)液滴下落到重力等于庫侖力位置時，速度為零C．當(dāng)液滴下落到重力等于庫侖力位置時，開始做勻速運動D．一定有液滴無法到達A球答案：D解析：液滴落在A上后，A上的電荷量變多，A球與液滴間斥力逐漸增大，設(shè)某液滴下落過程中在庫侖力和重力作用下，先加速再減速到達A球時速度剛好為零，則以后再滴下的液滴將無法到達A球。4．(·沈陽高二檢測)如圖所示，光滑水平面上固定金屬小球A，用原長為L0的絕緣彈簧將A與另一個金屬小球B連接，讓它們帶上等量同種電荷，彈簧伸長量為x1，若兩球電荷量各漏掉一半，彈簧伸長量變?yōu)閤2，則有()A．x2＝eq\f(1,2)x1 B．x2＝eq\f(1,4)x1C．x2>eq\f(1,4)x1 D．x2<eq\f(1,4)x1答案：C解析：以B球為研究對象，因B球先后平衡，于是有彈簧彈力等于庫侖力，則漏電前，有：k0x1＝keq\f(q2,L0＋x12)漏電后，有：k0x2＝keq\f(\f(1,2)q2,L0＋x22)聯(lián)立解得：eq\f(x1,x2)＝eq\f(4L0＋x22,L0＋x12)由于L0＋x2<L0＋x1，則eq\f(x1,x2)<4，故選C。5．如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1和m2的小球各用長為L的絲線懸掛在同一點，當(dāng)兩球分別帶電量＋q1和＋q2時，兩絲線張開一定的角度，下列哪些情況是可能的()A．若m1＝m2，則α1＝α2B．若m1>m2，則α1>α2C．若m1<m2，則α1>α2D．若m1＝m2，且q1>q2，則α1>α2答案：AC解析：兩球所受庫侖力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，小球越輕，偏離平衡位置的角度越大，所以選項A、C正確。6．(·微山一中高二月考)如圖所示，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面受到的壓力為N，球b所受細線的拉力為F。剪斷連接球b的細線后，在球b上升過程中地面受到的壓力()A．大于N＋F B．等于NC．等于N＋F D．小于N答案：A解析：b球上升過程中，具有向上的加速度，整個系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，選項A正確。7．(·昌樂高二檢測)光滑絕緣導(dǎo)軌，與水平面成45°角，兩個質(zhì)量均為m，帶等量同種電荷的小球A、B，帶電量均為q，靜止于導(dǎo)軌的同一水平高度處，如圖所示。求兩球之間的距離。答案：qeq\r(\f(k,mg))解析：設(shè)兩球之間的距離為x，相互作用的庫侖力為F，則：F＝keq\f(q2,x2)由平衡條件得：Fcos45°＝mgsin45°由以上兩式解得：x＝qeq\r(\f(k,mg))8．如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m，電量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點)，它們間的距離為r，與平面間的動摩擦因數(shù)均為μ。求：(1)A受的摩擦力為多大？(2)如果將A的電量增至＋4Q，兩物體開始運動，當(dāng)它們的加速度第一次為零時，A、B各運動了多遠距離？答案：(1)keq\f(Q2,r2)；(2)均為s＝eq