课时分层作业2静电力库仑定律.docx

课时分层作业 (二 ) 静电力 库仑定律[ 基础达标练 ](15 分钟 50 分)一、选择题 (本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分)1．(多选 )关于点电荷，下列说法正确的是 ( )A．带电荷量少的电荷就是点电荷B．一个电子不论在何种情况下均可视为点电荷C．在实际中点电荷并不存在D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计CD [ 一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是看它的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响能否忽略不计， 因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的， 所以选项 A 、B 错误，C、D 正确． ]2．关于库仑定律，下列说法正确的是 ( )【导学号： 46242019】A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体q1q2B．根据 F＝ k r2 ，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C．若点电荷 q1 的电荷量大于 q2 的电荷量，则 q1 对 q2 的静电力大于 q2 对 q1 的静电力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都遵循平方反比规律D [ 点电荷是实际带电体的近似， 只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响可忽略不计时，实际带电体才能视为点电荷，故选项 A 错误；当两个电荷之间q1q2的距离趋近于零时， 不能再视为点电荷， 公式 F＝ k r2 不能用于计算此时的静电力，故选项 B 错误； q1 和 q2 之间的静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故选项 C 错误；库仑定律与万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律，故选项 D 正确． ]第 1 页3．如图 1-2-3 所示，某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验： M 是一个带正电的物体， 把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3 位置，发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小．这个实验结果说明电荷之间的作用力 ( )【导学号： 46242019】图 1-2-3A．随着电荷量的增大而增大B．与两电荷量的乘积成正比C．随着电荷间距离的增大而减小D．与电荷间距离的平方成反比C [ 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行探究，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受库仑力逐渐减小， 但不能确定作用力与电荷间距离的平方成反比，故 C 正确， D 错误．由于没有改变电荷量的大小，故不能研究电荷之间作用力和电荷量的关系，故 A 、B 错误． ]4．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了原来1的 2，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了原来的 ()1111A. 5B. 4C.3D.2QqC [ 设两个点电荷的电荷量大小分别为 Q、q，根据库仑定律有 k r2 ＝Q＋Q2 q′21kr 2，得 q′＝3q，即另一点电荷的电荷量一定减少了原来的3，只有选项 C 正确． ]5．如图 1-2-4 所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球处于静止状态，电量分别为 qA、qB，相距 L，则 A 对 B 的库仑力 ( )【导学号： 46242019】图 1-2-4qAqBA． FAB＝ k L2 ，方向由 A 指向 BqAqBB．FAB＝ k L ，方向由 A 指向 B第 2 页qAqBC． FAB＝ k L2 ，方向由 B 指向 AqAqBD． FAB＝ k L ，方向由 B 指向 AC [ 由图可知 A、B 两小球相互吸引，故 B 受到 A 对它的库仑力方向由 B 指向 A，由库仑定律可知，库仑力大小为 F＝kqAqBL2 ，故选项 C 正确． ]6．如图 1-2-5 所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳a 和 b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l 是球半径的3 倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为 Q，那么关于 a、b之间的万有引力 F 引 和库仑力 F 库 的表达式中正确的是 ( )图 1-2-5m2Q2A． F 引＝ G2，F 库 ＝k2ll．m2，Q2BFlFlm2，FQ2C． F 引≠ G2库 ＝k2llm2Q2D． F 引＝ G2，F 库 ≠k2llD [ 由于 a、b 所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集．又 l ＝3r，不满足 l? r 的要求，故不能将带电球Q2壳看成点电荷， 所以不能应用库仑定律计算 a、b 间的库仑力， 故 F 库≠ k l2 .万有引力定律适用于两个可看成质点的物体， 虽然本题中不满足 l? r ，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀， 故两球壳可看作质量集中于球心的质点， 所以可以应用m2万有引力定律计算 a、b 间的万有引力，故 F 引＝G l 2 ，故 D 正确． ]二、非选择题 (14 分 )7．(10 分 )有三个完全一样的球 A、B、C，A 球带电荷量为 7Q，B 球带电荷量为－ Q，C 球不带电，将 A、B 两球固定，然后让 C 球先跟 A 球接触，再跟 B 球接触，最后移去 C 球，则 A、B 球间的作用力变为原来的多少倍？【导学号： 46242019】[ 解析 ] 设 A、B 两球间的距离为 r ，由库仑定律知，开始时 A、 B 两球之间的作第 3 页7用力为 F＝ k r27据电荷均分原理可知，当 A、C 两球接触时，两球均带电 2Q175当 B、C 两球接触时，两球均带电22Q－Q ＝4Q752Q4Q5故后来 A、 B 两球间的作用力 F′＝ kr＝8F.25[ 答案 ] 8[ 能力提升练 ](25 分钟 50 分)一、选择题 (本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分)1．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面 h 处，恰处于悬浮状态． 现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面 2h 处，无初速释放，则此带电粉尘将 ( )A．向星球地心方向下落B．飞向太空C．仍在那里悬浮D．沿星球自转的线速度方向飞出C [ 均匀带电的星球可视为点电荷． 粉尘原来能悬浮， 说明它所受的库仑力与万kQq Mm有引力相平衡，即 r 2 ＝G r2 ，可以看出， r 增大，等式仍然成立，故选 C.]2．如图 1-2-6 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、下细线受拉力分别为 F′A、FB′，则 ( )【导学号： 46242019】图 1-2-6A． FA＝F′A，FB＞F′BB．FA＝F′A，FB＜ F′BC． FA＜F′A，FB＞ F′BD． FA＜F′A，FB＜F′BB [选 A、 B 整体为研究对象，则 FA＝2mg，两球带电后 F′A＝FA＝2mg；再选第 4 页B 为研究对象，带电前 FB＝mBg，带电后 F′B＝mBg＋ F 斥＞FB，故选项 B 正确．]3．如图 1-2-7 所示，三个点电荷 q1、q2、q3 固定在一条直线上， q2 与 q3 间的距离为 q1 与 q2 间距离的 2 倍，每个电荷所受静电力的合力均为零． 由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比为 ( )图 1-2-7A． (－9)∶ 4∶ (－36)B．9∶4∶36C． (－3)∶ 2∶ (－6)D．3∶2∶6A [ 由于三个点电荷所受静电力平衡， 所以三个点电荷应处于同一直线上， 中间|q1q2|电荷的电性与两边电荷的电性相反， 并且靠近电荷量较小的电荷． 对 q1 有 k r2|q1 q3||q1q2||q2q3|q1∶q2∶ q3 ＝ ( － 9)∶ 4∶ (－ 36)或＝ k3r 2 ，对 q2有 kr2＝ k 2r 2，可解得1∶ q2∶q3＝ ∶－4)∶故选项A正确．]q9 (36.4．(多选 )如图 1-2-8 所示，两个带电小球 A、B 的质量分别为 m1、m2，带电荷量分别为 q1、q2 静止时两悬线与竖直方向夹角分别为 θ1、θ2，且 A、B 恰好处在同.一水平面上，则 ( )【导学号： 46242019】图 1-2-8A．若 q1＝ q2，则 θ1＝θ2B．若 q1＜ q2，则 θ1＞θ2C．若 m1＝ m2，则 θ1＝θ2D．若 m1＜m2，则 θ1＞θ2CD [ 两电荷间的库仑力是相互的， 大小相等、方向相反且作用在同一直线上． 每个带电小球受库伦力、重力和绳子拉力，三力平衡，由平衡条件可得 m1gtan θ1q1q2q1q2＝ kr2 ， m2gtan θ2＝kr2 ，即 m1gtan θ1＝m2gtan θ2.]5．如图 1-2-9 所示，在光滑绝缘的水平地面上，固定着三个质量相等的带电小球 a、b、c，三小球在一条直线上．若释放 a 球， a 球初始加速度大小为1 m/s2，方向向左；若释放 c 球， c 球初始加速度大小为 3 m/s2，方向向右；若释放 b 球时， b 球的初始加速度应是 ( )图 1-2-9A． 2 m/s2，方向向左 B．2 m/s2，方向向右第 5 页C． 1 m/s2，方向向左 D．1 m/s2，方向向右A [ 取向左为正方向，三小球在题图示位置时， b 对 a 的库仑力设为 F1，则 a对 b 的库仑力为－ F1；c 对 b 的库仑力设为 F2，则 b 对 c 的库仑力为－ F2。