2019-2020年高中物理 第1章 第2節(jié) 庫侖定律練習(xí) 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 第1章 第2節(jié) 庫侖定律練習(xí) 新人教版選修3-1 1．庫侖是法國(guó)物理學(xué)家，庫侖定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上． 2．庫侖定律公式：F＝k． 靜電力常量k＝9.0109Nm2/C2. 3．庫侖定律適用條件：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力． 4．點(diǎn)電荷：帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至其形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)相互作用力的影響可以忽略． 5．兩個(gè)電荷之間的相互作用力，是作用力與反作用力，遵循牛頓第三定律． 6．實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變．因此，兩個(gè)或兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)電荷的作用力等于各個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和． 7．如果知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律和力的合成法則，就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向． ?基礎(chǔ)鞏固 1．下列說法中正確的是(C) A．點(diǎn)電荷是指體積很小的電荷 B．根據(jù)F＝k知，當(dāng)兩電荷間的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨于無窮大 C．若兩點(diǎn)電荷的電荷量q1＞q2，則q1對(duì)q2的靜電力等于q2對(duì)q1的靜電力 D．用庫侖定律計(jì)算出的兩電荷間的作用力是兩者受力的總和 2．在探究?jī)呻姾砷g相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關(guān)．他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動(dòng)的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示． 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大． 實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的______而增大，隨其所帶電荷量的________而增大．此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是 __________(選填“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”)． 答案：減小 增大 控制變量法 3．兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為(C) A.F B.F C.F D．12F 解析：由庫侖定律得：F＝k，兩球相互接觸后各自帶電荷量Q′＝＝Q，故當(dāng)二者間距為時(shí)，兩球間庫侖力F′＝k＝k，故F′＝F，C正確． 4．兩個(gè)半徑均為1 cm的導(dǎo)體球，分別帶上＋Q和－3Q的電荷量，兩球心相距90 cm，相互作用力大小為F.現(xiàn)將它們碰一下后又分開，兩球心間相距3 cm，則它們的相互作用力大小變?yōu)?D) A．3 000F B．1 200F C．900F D．無法確定 解析：兩球心相距90 cm時(shí)，兩球距離比球本身大得多，由庫侖定律，F(xiàn)＝k＝k；兩球相碰后，電荷量變?yōu)椋璔、－Q，但兩球心距離變?yōu)? cm，這時(shí)兩球不能再被看作點(diǎn)電荷，所以不能用庫侖定律計(jì)算．但可定性分析，由于同性相斥、異性相吸原理，電荷向遠(yuǎn)端移動(dòng)，所以距離大于3 cm，F(xiàn)＜k. 5．(多選)兩個(gè)完全相同的金屬小球，帶電荷量之比為1∶7，相距為r，兩球相互接觸后再放回原來位置，則它們的庫侖力可能為原來的(CD) A. B. C. D. 解析：設(shè)兩小球的電荷量分別為Q和7Q，則在接觸前它們的庫侖力大小為F＝k.當(dāng)兩球帶同種的電荷時(shí)，接觸后它們的電荷量要平均分配，各為4Q，庫侖力大小為F＝k，此時(shí)的庫侖力為原來的倍．當(dāng)兩球帶異種電性的電荷時(shí)，接觸后它們的電荷要先中和，再平均分配其余的電荷量，各為3Q，庫侖力大小為F＝k，是原來的倍． ?能力提升 6．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(chǎn)和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的?。阎猚受到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(B) A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 解析：據(jù)“同電性相斥，異電性相吸”規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫侖力Fac、Fbc的方向，若Fbc＝Fac，則兩力的合力沿水平方向，考慮到a的帶電荷量小于b的帶電荷量，故Fbc大于Fac，F(xiàn)bc與Fac的合力只能為F2.故選B. 7．兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷(可看做點(diǎn)電荷)，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與重垂線方向的夾角為α1和α2，且兩球處于同一水平線上，如右圖所示，若α1＝α2，則下述結(jié)論正確的是(C) A．q1一定等于q2 B．一定滿足＝ C．m1一定等于m2 D．必須同時(shí)滿足q1＝q2，m1＝m2 解析：由于小球所處的狀態(tài)是靜止的，故用平衡條件去分析．以小球m1為研究對(duì)象，則小球m1受三個(gè)力FT、F、m1g作用，以水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，如下圖所示，此時(shí)只需分解FT，由平衡條件 得 則tan α1＝. 同理，對(duì)m2分析得tan α2＝.由于α1＝α2， 故tan α1＝tan α2，可得m1＝m2. 可見，只要m1＝m2，不管q1、q2如何，α1都等于α2，故正確選項(xiàng)為C. 8．(多選)如圖所示，兩根絕緣絲線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，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，上下絲線的受力分別為TA′和TB′，則下列關(guān)于TA′和TB′的關(guān)系判斷正確的是(AD) A．TA′＝TA B．TA′下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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