2019-2020年高二物理 第13單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練21 電荷 庫侖定律)(有解析) 大綱人教版第二冊.doc
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2019-2020年高二物理 第13單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練21 電荷 庫侖定律)(有解析) 大綱人教版第二冊基礎(chǔ)鞏固站起來,拿得到!1.電荷量分別為q1、q2的兩個點電荷,相距r時相互作用力為F,則( )A.如果q1、q2恒定,當(dāng)距離變?yōu)閞/2時作用力將變?yōu)?FB.如果其中一個電荷的電荷量和它們的距離都減半時,作用力變?yōu)?FC.如果它們的電荷量和距離都加倍時,作用力不變D.如果它們的電荷量都加倍,距離變?yōu)閞時,作用力變?yōu)?F答案:BCD解析:由庫侖定律F=k有:q1、q2恒定,r=時F=4F,A錯.其中一個電荷的電荷量減半,r=時,F(xiàn)=2F,B對.它們的q和r都加倍時,F(xiàn)=k=F,C對.它們的q加倍而r=r時,F(xiàn)=2F,D對. 2.下列說法中正確的是( )A.只要是體積很小的帶電體,就可看作點電荷B.只要是球形帶電體就可以看作點電荷C.公式F=k只適用于計算真空中點電荷間的庫侖力D.由公式F=k可知,r0時,F(xiàn) 答案:C解析:點電荷是個理想化的模型,實際帶電體能否看作點電荷不是看帶電體的大小,也不是看它的形狀,而是要看帶電體的大小和形狀對相互作用力的影響的大小.如果帶電體自身的大小相對于它們之間的距離來說足夠小,乃至它們的大小和形狀對相互作用力的影響小得可以忽略不計,那么這樣的帶電體就可以看成點電荷.庫侖定律表達式F=k只適用于計算真空中的點電荷間的庫侖力,當(dāng)兩帶電體無限靠近,即r0時,帶電體就不能看成點電荷了,當(dāng)然也就不能用庫侖定律公式來計算. 由以上分析可知,體積很小的帶電體,如果它們之間的距離很近,就不能看作點電荷;球形帶電體間的距離很近時,也不能看作點電荷,r0時,帶電體不能看作點電荷,公式F=k不適用,因此正確選項為C.3.如圖所示,兩根細線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B,上、下兩根細線中的拉力分別為TA、TB.現(xiàn)在使A、B帶同種電荷,此時上、下細線受力分別為TA、TB,則( )A.TA=TA,TBTB B.TA=TA,TBTBC.TATB D.TATA,TBTB答案:A解析:A、B帶電前:選A、B整體為研究對象:TA=2mg,選B為研究對象:TB=mg.A、B帶電后:選A、B整體為研究對象:TA=2mg(下段繩對A、B的拉力及A、B之間庫侖力為系統(tǒng)內(nèi)力) 選B為研究對象:TB=mg+F庫故選A.Z_xx_k4.絕緣細線上端固定,下端懸掛一個輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜,在a的近旁有一絕緣金屬球b,開始時,a、b都不帶電,如圖所示.現(xiàn)使a、b分別帶正、負電,則( )A.b將吸引a,吸引后不放開B.b先吸引a,接觸后又把a排斥開C.a、b之間不發(fā)生相互作用 D.b立即把a排斥開答案:B 解析:因a帶正電,b帶負電,異種電荷相互吸引,輕質(zhì)小球?qū)⑾騜靠攏并與b接觸;當(dāng)小球a與b接觸后,將對兩球所帶的電荷進行重新分配,結(jié)果兩球帶同種電荷(正電或負電),因此兩球?qū)慌懦忾_.若a、b原帶電荷量相等,則a、b接觸后中和而都不帶電,a、b自由分開.5.兩個完全相同的金屬小球,所帶電荷量之比為35,當(dāng)它們相距為R(R遠大于小球半徑r)時,相互作用力大小為F.現(xiàn)讓兩球接觸一下,然后放到相距為2R的兩點,這時兩球相互作用力大小可能是( )A.F B.F C.F D.F答案:AD解析:設(shè)q1q2=35,則有q1=3q,q2=5q未接觸前,由庫侖定律有:F=k接觸后:若兩球原來帶同種電荷,兩相同金屬球電荷平均分配,有:q1=q2=4q此時庫侖力F=k=k=F若兩球原來帶異種電荷,兩相同金屬球先中和再平均分配電荷,有:q1=q2=q此時庫侖力F=k=k=.6.如圖所示,在一條直線的A、B、C三點上分別放置QA=+310-9 C,QB=-410-9 C,QC=+310-9 C的點電荷.試求作用在A電荷上的作用力.答案:9.910-4 N解析:力的大小等于9.910-4 N,力的方向由A指向C.研究A點電荷,分析A受到B、C電荷的靜電力,如圖所示,根據(jù)庫侖定律:FBA= N=1.0810-3 NFCA= N=9.010-5 N規(guī)定沿這條直線由A指向C為正方向,則A點電荷受到的合力大小為FA=FBA-FCA=1.0810-3-9.010-5 N=9.910-4 N.所以A點電荷受到的合力方向為由A指向C.7.如圖所示,真空中有兩個點電荷,它們帶電荷量分別是qA=410-8 C和qB=-910-8 C,兩電荷A、B間的距離為r.今有第三個點電荷qC,放入A、B所形成的電場中,A、B仍靜止且距離r保持不變,若A、B、C之間僅有電場力作用,則qC應(yīng)為_電荷,放在_處,帶電荷量qC=_. 答案:負 A電荷外側(cè)距A2r 310-7 C解析:依題意qC應(yīng)帶負電荷,放在帶電荷量較小的A電荷的外側(cè),設(shè)距A為x處,如題圖所示.由庫侖定律有:k=k=k=解得:qC=3.610-7 C,x=2r.能力提升踮起腳,抓得??!8.如圖,兩個帶電金屬小球中心距離為r,帶電荷量均為Q,則對于它們之間電荷的相互作用力大小F的說法正確的是( )A.若是同種電荷FkC.若是同種電荷Fk D.若是同種電荷F=kZ|xx|k答案:AB解析:當(dāng)帶電體之間的距離遠遠大于帶電體的線度時,可以使用庫侖定律,否則不能使用庫侖定律.在該題中,若兩個帶電體的電荷量全部集中在球心上,則有:F=k,由題圖可知兩個帶電體不能看作點電荷,顯然Fk.若兩個帶電體帶有等量的異種電荷,由于異種電荷的相互吸引,使電荷分布在兩球較靠近的球面處,如左下圖所示,這樣這兩部分電荷的距離小于r,所以有Fk.同理若兩球帶有同種電荷,由于同種電荷相互排斥,使電荷分布在兩球較遠離的球面處,如右下圖所示,則有Fk. 9.如圖所示,兩個質(zhì)量相等帶電荷量分別為q1、q2的小球,用長為L的兩根細繩懸掛在同一點,靜止時兩懸線和豎直方向夾角均為30.現(xiàn)要使兩夾角都增大到60,可行的辦法是( )A.兩懸線長度都減小L/3B.任一小球帶電荷量增大到原來的9倍C.任一小球質(zhì)量減小到原來的1/9D.兩個小球的質(zhì)量都減小到原來的1/3答案:B解析:兩球各自受力平衡,當(dāng)夾角為60時F庫=mgtan60=mg,當(dāng)夾角為30時F庫=mg.由F庫=k知B項正確.10.一個單擺的擺球帶有正電荷,其擺長為L,周期為T.現(xiàn)將一個帶負電的小球放在單擺的懸點,設(shè)單擺的周期變?yōu)門,則( )A.TTC.T=T D.無法確定答案:C 解析:根據(jù)單擺(5)周期公式T=2,知T只與l、g有關(guān).題中懸點有負電荷,繩子的張力T減小,回復(fù)力表達式F=mgsin與懸點沒有負電小球時相同,即l、g沒變,故T=T,選C.11.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上固定著等質(zhì)量的a、b、c三個帶電小球,且三球共線.如果只釋放a,其初始加速度為1 m/s2,方向向左.若只釋放c,其初始加速度為3 m/s2,方向向右.現(xiàn)如果只釋放b,其初始加速度應(yīng)為( )A.2 m/s2,方向向左B.1 m/s2,方向向左C.2 m/s2,方向向右 D.1 m/s2,方向向右答案:A解析:依題意,只釋放a時,F(xiàn)ba+Fca=ma1Z&xx&k只釋放b時,F(xiàn)cb+Fab=ma2只釋放c時,F(xiàn)ac+Fbc=ma3由牛頓第三定律,三式相加有:0=ma1+ma2+ma3,取向右為正方向有:a2=-2 m/s2,故選A.拓展應(yīng)用跳一跳,夠得著! 12.兩個大小相同的小球帶有同種電荷(可看作點電荷),質(zhì)量分別為m1和m2,帶電荷量分別為q1和q2,用絕緣輕細線懸掛后,因靜電力而使兩懸線張開,分別與鉛垂線方向成夾角1和2,且兩球處于同一水平線上,如圖所示.若1=2,則下述結(jié)論正確的是( )Z,xx,kA.q1一定等于q2 B.一定滿足=C.m1一定等于m2 D.必須同時滿足q1=q2,m1=m2答案:C解析:小球所處狀態(tài)是靜止平衡,用平衡條件求解.小球m1受三個力FT、F、mg作用,以水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系如圖所示,此時只需分解FT.由平衡條件Fx=0,Fy=0得tan1=同理,對m2分析得tan2=因為1=2,所以tan1=tan2,m1=m2.可見,只要m1=m2,不管q1和q2如何,1都等于2.13.A、B、C是三個完全相同、帶有絕緣棒的金屬小球,已知其中一個帶電.如果A球先后與B、C球相接觸,A、C球放在距離為r的兩位置上,測得它們之間的庫侖力為F1;設(shè)法使三個球恢復(fù)初始狀態(tài),然后用C球先后和B、A球相接觸,再把A、C球放在距離為r的兩位置上,此時兩球間的庫侖力僅為.由此可以判斷原先哪個球帶有電荷?答案:C球解析:假定原先A球帶有電荷.設(shè)電荷量為q,F(xiàn)1=k=,F2=k=4F1所以不可能A球帶有電荷.假定原先C球帶有電荷,設(shè)電荷量為q,因為三個球完全相同,因此,兩球接觸后,電荷平均分配.F1=k=F2=k=F1所以原先帶有電荷的是C球.14.如圖所示,質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C,放置在光滑的絕緣水平面上,彼此相隔的距離為L(L比球半徑r大許多),B球帶電荷量為Qb=-3q,A球帶電荷量為Qa=6q.若在C上加一個水平向右的恒力F,要使A、B、C三球始終保持L的間距運動,求:(1)F的大小為多少?(2)C球所帶電荷量為多少?帶何種電荷? 答案:(1)F= (2)8q 正解析:將A、B、C三小球看成一個系統(tǒng),則三個小球之間的庫侖力為系統(tǒng)內(nèi)力,當(dāng)C上加一恒力F,并使三球始終保持L的間距運動,則三球的加速度相同,均為,且方向為水平向右.對于B球,由于受A球的庫侖引力,且力的方向水平向左,那么受C球的庫侖引力必向右,才可能產(chǎn)生向右的加速度,這樣C球帶正電荷.設(shè)C球帶電荷量為Qc,則由庫侖定律和牛頓第二定律有:對B:k-k=ma 對A:k-k=ma 由聯(lián)立得:Qc=8q,a=根據(jù)牛頓第二定律,有A、B、C三小球構(gòu)成系統(tǒng)的合外力F=3ma=.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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