2018-2019學年高中物理 第1章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律練習 新人教版選修3-1

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1、第2節(jié)庫侖定律基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于點電荷的說法正確的是(D)A.任何帶電體都可以看成是電荷全部集中于球心的點電荷B.球狀帶電體一定可以看成點電荷C.點電荷就是元電荷D.一個帶電體能否看成點電荷應由具體情況而定解析:一個帶電體能否看成點電荷,是相對于具體問題而言的,不能單憑其大小和形狀及帶電荷量的多少來判斷,選項D正確,A,B錯誤;元電荷是電荷量,點電荷是帶電體的抽象,兩者的內(nèi)涵不同,選項C錯誤.2.下列哪些帶電體可視為點電荷(C)A.電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點電荷B.在計算庫侖力時均勻帶電的絕緣球體可視為點電荷C.帶電的細桿在一定條件下可以視為點電荷D.帶電的金屬球一定不能視為點電荷解析

2、:電子和質(zhì)子在研究的范圍非常小,可以與它的大小差不多時,不能看做點電荷,選項A錯誤;在計算庫侖力時均勻帶電的絕緣球體在一定的條件下可視為點電荷,選項B錯誤;帶電的細桿在它的大小相比與研究的范圍來說可以忽略不計時,可以視為點電荷,選項C正確;帶電的金屬球在它的大小相比與研究的范圍來說可以忽略不計時,可以視為點電荷,選項D錯誤.3.(2018四川綿陽中學測試)要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法可行的是(A)A.每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍,電荷間的距離不變B.保持點電荷的電荷量不變,使兩個電荷間的距離增大到原來的2倍C.一個點電荷的電荷量加倍,另一個點電荷的電荷量保

3、持不變,同時使兩個點電荷間的距離減小為原來的D.保持點電荷的電荷量不變,將兩個點電荷間的距離減小為原來的解析:根據(jù)庫侖定律F=k可知,當r不變時,q1,q2均變?yōu)樵瓉淼?倍,F變?yōu)樵瓉淼?倍,選項A正確;同理可求得B,C,D中F均不滿足條件,選項B,C,D錯誤.4.兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為q1和q2,當兩球心相距3R時,相互作用的靜電力大小(D)A.F=kB.FkC.Fm2,則12B.若m1=m2,則1=2C.若m12D.若q1=q2,則1=2解析:以m1為研究對象,對m1受力分析如圖所示.由共點力平衡得FTsin 1=F庫FTcos 1=m1g解得tan 1=,同理tan 2=,

4、因為不論q1,q2大小如何,兩帶電小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力,永遠相等,故從tan =知,m大,則tan 小,也小（）,m相等,也相等,故選項B,C正確.11.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上沿一直線等距離排列三個小球A,B,C,三球質(zhì)量均為m,A與B,B與C相距均為L(L比球半徑r大得多).若小球均帶電,且qA=+10q,qB=+q,為保證三球間距不發(fā)生變化,將一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右勻加速運動.求:(1)F的大小;(2)C球的電性和電荷量.解析:因A,B為同種電荷,A球受到B球的庫侖力向左,要使A向右勻加速運動,則A球必須受到C球施加的向右的庫侖力,故C球帶負電.

5、設(shè)加速度為a,對A,B,C三球組成的整體,由牛頓第二定律有F=3ma對A球,由牛頓第二定律有k-k=ma對B球,由牛頓第二定律有k+k=ma解得F=,qC=q.答案:(1)(2)帶負電,電荷量為q(教師備用)1.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(D)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.當液滴下落到重力等于庫侖力位置時,速度為零C.當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球解析:在第一滴液滴落在A上后,其他的液滴越靠近A受到

6、的庫侖力越大.當液滴下落到重力等于庫侖力位置時,速度最大;繼續(xù)靠近A做減速運動,故選項B,C錯誤;液滴落在A上的數(shù)目越多,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,故選項A錯誤,D正確.2.(2018黑龍江大慶實驗中學月考)如圖所示,分別在A,B兩點放置點電荷Q1=+210-14 C和Q2=-210-14 C.在AB的垂直平分線上有一點C,且AB=AC=BC=610-2 m.如果有一高能電子靜止放在C點處,則它所受的庫侖力的大小和方向如何?解析:電子帶負電荷,在C點同時受A,B兩點電

7、荷的作用力FA,FB,如圖所示.由庫侖定律F=k,得FA=k=8.010-21 N,FB=k=8.010-21 N由矢量平行四邊形定則和幾何知識得靜止放在C點的高能電子受到的庫侖力F=FA=FB=8.010-21 N,方向平行于AB連線由B指向A.答案:8.010-21 N方向平行于AB連線由B指向A3.(2018上海市普陀區(qū)調(diào)研)如圖所示,+Q1和-Q2是兩個可自由移動的電荷,且Q2=4Q1;現(xiàn)再取一個可自由移動的點電荷Q3放在Q1與Q2連接的直線上,欲使整個系統(tǒng)平衡,那么(A)A.Q3應為負電荷,放在Q1的左邊B.Q3應為負電荷,放在Q2的右邊C.Q3應為正電荷,放在Q1的左邊D.Q3應為

8、正電荷,放在Q2的右邊解析:假設(shè)Q3放在Q1,Q2之間,那么Q1對Q3的靜電力和Q2對Q3的靜電力方向相同,Q3不能處于平衡狀態(tài),所以假設(shè)不成立;設(shè)Q3所在位置與Q1的距離為r13,Q3所在位置與Q2的距離為r23,要能處于平衡狀態(tài),所以Q1對Q3的靜電力大小等于Q2對Q3的靜電力大小;即k=k,由于Q2=4Q1,所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方;根據(jù)同種電荷排斥,異種電荷吸引,可判斷Q3帶負電.故選項A正確.4.(多選)如圖所示,q1,q2,q3分別表示在一條直線上的三個點電荷,已知q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且每個電荷都處于平衡狀態(tài).則(AC)A.如果q2為正電荷,則q1,q3都為負電荷B.如果q2為負電荷,則q1為負電荷,q3為正電荷C.q1與q2兩個電荷量大小之比為(l1+l2)2D.q1與q3兩個電荷量大小之比為解析:若q2為正電荷,對q1而言,要讓其平衡,q3為負電荷,但對q2而言,q1和q3為同種電荷,所以q1與q3都為負電荷;若q2帶負電,則q1,q3都為正電荷,選項A正確,B錯誤;由庫侖定律和平衡條件知,對q1有k=k;對q3有k=k.由上式得=,=,所以=,故選項C正確,D錯誤.7