高中物理 1.2《探究静电力》测试 粤教版选修3-1.doc

探究静电力一、单项选择题1．对于库仑定律的理解错误的是(　　)A．库仑定律适用于真空中的点电荷B．当半径为r的两带电金属球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力C．在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等解析：选B.半径为r的带电金属球相距为r时，不能将其视为点电荷．2．(2009年高考江苏卷)两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为(　　)A.F　　　　　　　　 B.FC.F D．12F解析：选C.两金属球间原来的库仑力F＝k＝k，两球接触后各带相同电量Q′＝＝Q，又因它们的距离为，所以此时它们间的库仑力F′＝k＝k＝F，故C项正确．图1－2－93．如图1－2－9所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为FA′、FB′，则(　　)A．FA＝FA′，FB＞FB′B．FA＝FA′，FB＜FB′C．FA＜FA′，FB＞FB′D．FA＜FA′，FB＜FB′解析：选B.两小球都不带电时，FA＝GA＋FB，FB＝GB；使两球带同种电荷后FA′＋F斥＝GA＋FB′，FB′＝GB＋F斥．FA＝FA′，故FB＜FB′，B项正确．图1－2－104．如图1－2－10所示，质量、电荷量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘细线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则(　　)A．若m1＝m2，q1＜q2，则α＜βB．若m1＝m2，q1＜q2，则α＞βC．若q1＝q2，m1＞m2，则α＞βD．q1、q2是否相等与α、β的大小无关，若m1＞m2，则α＜β解析：选D.对m1、m2进行受力分析可知：F1＝m1gtanα；对m2进行受力分析可知：F2＝m2gtanβ.由库仑定律和牛顿第三定律知：F1＝－F2所以m1gtanα＝m2gtanβ即m1tanα＝m2tanβ.5.图1－2－11(2011年河源高二质检)两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O，两小球因带同种电荷而使球b悬线竖直地靠在墙上，a球被推开一定角度而平衡，如图1－2－11所示，今使其失去部分电量，结果θ角变小后又重新平衡，则关于悬线对a球的拉力大小变化情况为(　　)A．一定增大 B．一定减小C．一定不变 D．无法确定解析：选C.a球受重力G、拉力F、静电力F电作用，其方向分别为竖直方向、Ob、Oa连线方向、ab连线方向，设绳长l，则结构三角形Oab与力三角形相似，所以有＝，即F＝G，C选项正确．图1－2－126．如图1－2－12所示，两个点电荷，电荷量分别q1＝4×10－9 C和q2＝－9×10－9 C，两者固定于相距20 cm的a、b两点上，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是(　　)A．距a点外侧40 cm处B．距a点内侧8 cm处C．距b点外侧20 cm处D．无法确定解析：选A.此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q1点电荷的外侧，设距q1距离为x，则k＝k，将q1＝4×10－9 C，q2＝－9×10－9 C代入，解得x＝40 cm，故A项正确．图1－2－137．如图1－2－13所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(　　)A．F1 B．F2C．F3 D．F4解析：选B.据“同电相斥、异电相吸”规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，因此Fb大于Fa，Fb与Fa的合力只能为F2，故选项B正确．二、双项选择题8．两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是(　　)A．a一直在增大 B．a一直在减小C．v一直在增大 D．v一直在减小解析：选BC.B在A的静电斥力的作用下，向远离A的方向做加速运动，C对，D错．A、B间隔越来越远，由牛顿第二定律得k＝mBaB，r逐渐变大，则aB逐渐减小，故A错，B对．图1－2－149．(2011年郑州高二检测)如图1－2－14所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，B球将(　　)A．若A、B为异种电荷，B球一定做圆周运动B．若A、B为异种电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C．若A、B为同种电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动D．若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小解析：选BC.若A、B为异种电荷，A、B之间的距离增大时，加速度、速度均变小；若A、B为同种电荷，A、B之间的静电力为斥力，B球一定做远离A球的变加速曲线运动，其动能一定增大．图1－2－1510．如图1－2－15所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A球在离B球高为H的正上方，由静止释放，则与B球碰撞后回跳高度为h，设整个过程中只有重力、弹力和库仑力，且两球碰撞时无能量损失，则(　　)A．若A、B两球带等量的同种电荷，则h>HB．若A、B两球带等量的同种电荷，h＝HC．若A、B两球带等量的异种电荷，h>HD．若A、B两球带等量的异种电荷，h＝H解析：选BC.若A、B两球带等量的同种电荷，接触时没有电荷量的重新分配，下降时库仑力做的负功W1与上升时库仑力做的正功W2，有|W1|＝|W2|，故上升的高度h＝H，也可由下落时：mgH－W1＝mv2，上升时：mgh＝mv2＋W2，得h＝H.若A、B两球带等量的异种电荷，接触后两球都不带电，而下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，下降时：mgH＋W＝mv2，上升时：mgh＝mv2，所以h>H.三、非选择题11．真空中两个点电荷相距1 m，它们之间的库仑力大小为9×10－5 N．若将它们合在一起，变为一个电量为4×10－7 C的点电荷．试求原两个点电荷的电量？解析：若两点电荷为同性电荷，则它们均带正电，设电量分别为q1和q2.则q1＋q2＝4×10－7 C①q1·q2＝F＝10－14 C2②解①②两式得q1、q2大小为(2＋)×10－7 C和(2－)×10－7 C.若两点电荷为异性电荷，设它们电量分别为q1和q2.则q1＋q2＝4×10－7 C③－q1·q2＝F＝10－14 C2④解③④得q1为(2＋)×10－7 C，q2为(2－)×10－7 C.答案：(2＋)×10－7 C　(2－)×10－7 C或(2＋)×10－7 C　(2－)×10－7 C12．把质量为2 g的带电小球A用细绳吊起来，若将带电小球B靠近A，当B球带电荷量QB＝4×10－6 C时，两个带电体恰好在同一高度，且相距l＝30 cm，绳与竖直方向的夹角为30°，如图1－2－16所示，试求：图1－2－16(1)A球所受的静电力大小；(2)A球的带电荷量．解析：(1)如图所示进行受力分析，A受重力G、绳的拉力F拉和B对A的库仑引力F处于平衡状态，由力的平衡条件可得：F拉cos30°＝mgF拉sin30°＝F解得：F＝mgtan30°＝2×10－2× N＝×10－2 N.(2)由库仑定律F＝kQAQB/r2得：F＝ N＝×10－2 N求得：Q＝×10－7 C.答案：(1)×10－2 N　(2)×10－7 C1用心 爱心 专心。