（山東省專用）2018-2019學年高中物理 第一章 靜電場 課時跟蹤檢測（二）庫侖定律（含解析）新人教版選修3-1.doc

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課時跟蹤檢測（二） 庫侖定律 1．下列關(guān)于點電荷的說法，正確的是(　　) A．點電荷一定是電荷量很小的電荷 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 解析：選B　當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，這樣的帶電體就可以看成點電荷，所以A、C、D錯，B正確。 2．關(guān)于庫侖定律的理解，下面說法正確的是(　　) A．對任何帶電體之間的靜電力計算，都可以使用庫侖定律公式 B．只要是點電荷之間的靜電力計算，就可以使用庫侖定律公式 C．兩個點電荷之間的靜電力，無論是在真空中還是在介質(zhì)中，一定是大小相等、方向相反的 D．摩擦過的橡膠棒吸引碎紙屑，說明碎紙屑一定帶正電 解析：選C　庫侖定律適用于真空中的點電荷，故A、B錯。庫侖力也符合牛頓第三定律，C對。橡膠棒吸引紙屑，紙屑帶正電或不帶電都可以，D錯。 3.如圖所示，在絕緣光滑水平面上，相隔一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變化的情況是(　　) 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：選C　因電荷間的靜電力與電荷的運動方向相同，故電荷將一直做加速運動，又由于兩電荷間距離增大，它們之間的靜電力越來越小，故加速度越來越小。 4．如圖所示，用絕緣細線懸掛的兩個帶電小球(可視為點電荷)處于靜止狀態(tài)，電荷量分別為qA、qB，相距為L。則A對B的庫侖力為(　　) A．FAB＝k，方向由A指向B B．FAB＝k，方向由A指向B C．FAB＝k，方向由B指向A D．FAB＝k，方向由B指向A 解析：選C　由于兩小球相互吸引，所以A對B的庫侖力方向由B指向A，根據(jù)庫侖定律可得FAB＝k，故選項C正確。 5．[多選]如圖所示，同一直線上的三個點電荷q1、q2、q3，恰好都處在平衡狀態(tài)，除相互作用的靜電力外不受其他外力作用。已知q1、q2間的距離是q2、q3間距離的2倍。下列說法正確的是(　　) A．若q1、q3為正電荷，則q2為負電荷 B．若q1、q3為負電荷，則q2為正電荷 C．q1∶q2∶q3＝36∶4∶9 D．q1∶q2∶q3＝9∶4∶36 解析：選ABC　三個自由電荷在同一直線上處于平衡狀態(tài)，則一定滿足“兩同夾異，近小遠大”原理，即兩邊的電荷電性相同和中間的電荷電性相反，判斷電荷量大小關(guān)系時，距離遠的電荷量大于距離近的電荷量，故A、B正確；根據(jù)庫侖定律，依據(jù)矢量合成，則有：＝＝，已知q1、q2間的距離是q2、q3間的距離的2倍，所以q1∶q2∶q3＝36∶4∶9，故C正確，D錯誤。 6．[多選]在光滑絕緣的水平面上，相距一定的距離放有兩個質(zhì)量分別為m和2m的帶電小球(可視為質(zhì)點)A和B。在t1＝0時，同時將兩球無初速釋放，此時A球的加速度大小為a；經(jīng)一段時間后，在t2＝t時，B球的加速度大小也變?yōu)閍。若釋放后兩球在運動過程中并未接觸，且所帶電荷量都保持不變，則下列判斷正確的是(　　) A．兩個小球帶的是同種電荷 B．兩個小球帶的是異種電荷 C．t2時刻兩小球間的距離是t1時刻的倍 D．t2時刻兩小球間的距離是t1時刻的倍 解析：選BD　根據(jù)牛頓第三定律可知兩球之間的作用力大小相等，因此開始運動時B球的加速度大小為，后來變?yōu)閍，說明兩個小球相向運動，因此它們之間的庫侖力為引力，因此兩個小球帶的是異種電荷，故A錯誤，B正確；以B球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：t1時刻：＝2m；t2時刻：＝2ma，聯(lián)立解得＝，即t2時刻兩小球間的距離是t1時刻的倍，故C錯誤，D正確。 7.如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架座上，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，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)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＝G，F(xiàn)庫＝k　 B．F引≠G，F(xiàn)庫≠k C．F引≠G，F(xiàn)庫＝k D．F引＝G，F(xiàn)庫≠k 解析：選D　由于a、b兩球所帶的異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集，又l＝3r，不滿足l?r的要求，故不能將帶電球殼看成點電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫≠k。萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點的物體，雖然不能滿足l?r，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看做質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引＝G。所以D正確。 8．如圖所示，光滑絕緣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＝x1 B．x2＝x1 C．x2＞x1 D．x2＜x1 解析：選C　庫侖力等于彈力，兩球電荷量各減半時，若不考慮兩球距離的變化對庫侖力的影響，庫侖力減為原來的，則x2＝x1，但實際是距離減小后庫侖力又會增大，故正確答案是x2＞x1，C正確。 9．(2018浙江4月選考)真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷)，分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F。用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時A、B球間的靜電力為(　　) A.　　　　　　　　 B. C. D. 解析：選C　設(shè)原來A、B球各帶Q的電荷量，根據(jù)相同的小球接觸后電荷的分配規(guī)律可知，C球與A球接觸后，A、C球均帶的電荷量，然后C球與B球接觸后，C、B球各帶的電荷量，根據(jù)庫侖定律可得移開C球后，A、B球間的靜電力為，C正確。 10．[多選]兩個完全相同的小金屬球，它們的帶電荷量之比為5∶1(皆可視為點電荷)，它們在相距一定距離時相互作用力為F1，如果讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時相互作用力變?yōu)镕2，則F1∶F2可能為(　　) A．5∶2 B．5∶4 C．5∶6 D．5∶9 解析：選BD　它們在相距一定距離時相互作用力為F1＝k；若兩電荷異性，接觸后再分開，兩球電量的絕對值為2q，此時兩球的庫侖力F2＝k＝F1，則F1∶F2=5∶4。若兩電荷同性，接觸后再分開，兩球電量的絕對值為3q，此時兩球的庫侖力F2＝k＝F1，則F1∶F2=5∶9，故B、D正確，A、C錯誤。 11．在邊長為a的正方形的每個頂點上都放置一個電荷量為q的點電荷，如果保持它們的位置不變，每個電荷受到的其他三個電荷的靜電力的合力是多大？ 解析：假設(shè)第四個電荷q放在d點，則對角線上b點的電荷給它的庫侖斥力為F1＝k a點和c點的電荷給它的庫侖斥力大小均為F2＝F3＝k 根據(jù)力的合成法則，點電荷q所受的電場力大小為：F＝k＋2kcos 45＝。 答案： 12．如圖所示，一個掛在絕緣細線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，若固定的帶正電的小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ＝30，A和B在同一條水平線上，整個裝置處于真空中，求A、B兩球間的距離。 解析：對小球B受力分析，如圖所示，小球B受豎直向下的重力mg，沿絕緣細線的拉力FT，A對它的庫侖力 FAB。由力的平衡條件，可知FAB＝mgtan θ 根據(jù)庫侖定律FAB＝k 解得r＝ ＝ 。 答案：