2019-2020年高中物理 第1章 2庫侖定律課時作業(yè)（含解析）新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 第1章 2庫侖定律課時作業(yè)（含解析）新人教版選修3-11A、B兩個點(diǎn)電荷間距離恒定，當(dāng)其他電荷移到A、B附近時，A、B之間的庫侖力將()A可能變大B可能變小C一定不變 D不能確定【解析】兩個點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個電荷的存在而改變【答案】C2人類已探明某星球帶負(fù)電，假設(shè)它是一個均勻帶電的球體，將一帶負(fù)電的粉塵置于該星球表面h高處，恰處于懸浮狀態(tài)，現(xiàn)設(shè)科學(xué)家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h高處無初速度釋放，則此帶電粉塵將(不考慮星球的自轉(zhuǎn)影響)()A向星球中心方向下落 B被推向太空C仍在那里懸浮 D無法確定【解析】在星球表面h高度處，粉塵處于懸浮狀態(tài)，說明粉塵所受庫侖力和萬有引力平衡，kG，得kq1q2Gm1m2；當(dāng)離星球表面2h高度時，所受合力FkG.結(jié)合上式可知，F(xiàn)0，即受力仍平衡由于庫侖力和萬有引力都遵從二次方反比規(guī)律，因此該粉塵無論距星球表面多高，都處于懸浮狀態(tài)【答案】C3真空中有甲、乙兩個點(diǎn)電荷，當(dāng)它們相距r時，它們間的靜電力為F.若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼模瑑烧唛g的距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)?)A3F/8 BF/6C8F/3 D2F/3【解析】由庫侖定律有：Fk，F(xiàn)k其中：Q甲2Q甲，Q乙Q乙，r2r可解得：FF.【答案】B4(多選)如圖1210所示，可視為點(diǎn)電荷的小物體A、B分別帶負(fù)電和正電，B固定，圖1210其正下方的A靜止在絕緣斜面上，則A受力個數(shù)可能為()AA可能受2個力作用BA可能受3個力作用CA可能受4個力作用DA可能受5個力作用【解析】小物體A必定受到兩個力作用，即重力和B對它的庫侖力，這兩個力方向相反，若兩者恰好相等，則A應(yīng)只受這兩個力作用若向上的庫侖力小于A的重力，則A還將受到斜面的支持力，這三個力不能平衡，用假設(shè)法可得A必定受到斜面的靜摩擦力，所以A受到的力可能是2個，也可能是4個，選A、C.【答案】AC5如圖1211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()圖1211A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】因電荷間的靜電力與電荷的運(yùn)動方向相同，故電荷將一直做加速運(yùn)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【答案】C6如圖1212所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別是和，且，兩小球在同一水平線上，由此可知()圖1212AB球受到的庫侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到的拉力較大D兩球接觸后，再處于靜止的平衡狀態(tài)時，懸線的偏角、仍滿足【解析】庫侖力是A、B兩球受力中的一種然后應(yīng)用共點(diǎn)力平衡和牛頓第三定律可求出分別以A、B球?yàn)檠芯繉ο?，其受力情況如圖所示，由共點(diǎn)力的平衡條件有mAgFA/tan ，F(xiàn)TAFA/sin ；mBgFB/tan ，F(xiàn)TBFB/sin ，而FAFB，由此可見因?yàn)椋詍AmB，F(xiàn)TAFTB.兩球接觸后，每個小球的電荷量可能都發(fā)生變化，但相互間的靜電力仍滿足牛頓第三定律，因此仍有上述的關(guān)系，正確選項(xiàng)為D.【答案】D7如圖1213所示，可視為點(diǎn)電荷的半徑相同的兩個金屬球A、B，帶有等量異號電荷，相隔一定的距離，兩球之間的相互作用力大小為F，今用一半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開，這時，A、B兩球之間的相互作用力大小是()圖1213A.FB.FC.FD.F【解析】由于A、B帶等量異號電荷，設(shè)電荷量都為q，所以兩球間的相互吸引力Fk，當(dāng)C球與A球接觸后，A、C兩球的電荷量均為q1，當(dāng)B、C兩球接觸后，B、C兩球的帶電荷量均為q2，此時A、B兩球間相互作用力的大小為Fkk，故A正確【答案】A8如圖1214所示，光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點(diǎn)電荷A、B，帶電荷量分別為4Q和Q，今引入第三個點(diǎn)電荷C，使三個點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是()圖1214AQ，在A左側(cè)距A為L處B2Q，在A左側(cè)距A為處C4Q，在B右側(cè)距B為L處D2Q，在A右側(cè)距A為處【解析】根據(jù)自由電荷間的作用規(guī)律可知，C應(yīng)放在B的外側(cè)，且與A電性相同帶負(fù)電，由FABFCB，得kk，由FACFBC，得kk，解得：rBCL，QC4Q.【答案】C超越自我提升練9一個內(nèi)表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口處于水平狀態(tài)，O是球心有兩個帶同種電荷且質(zhì)量分別為m1和m2可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，當(dāng)它們靜止后處于如圖1215所示狀態(tài)，則m1和m2對碗的彈力大小之比為()圖1215A1 B.1 C2 D.2【解析】選取兩小球組成的整體為研究對象，受力分析并正交分解如圖：由平衡條件得：F1在水平方向的分力F和F2在水平方向的分力F大小相等即F1cos60F2cos30，所以：.【答案】B10類似雙星運(yùn)動那樣，兩個點(diǎn)電荷的質(zhì)量分別為m1、m2，且?guī)М惙N電荷，電荷量分別為Q1、Q2，相距為l，在庫侖力作用下(不計(jì)萬有引力)各自繞它們連線上的某一固定點(diǎn)，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，已知m1的動能為Ek，則m2的動能為()A.Ek B.EkC.Ek D.Ek【解析】對于兩點(diǎn)電荷，庫侖力提供向心力，則，所以Ek1m1vr1Ek，Ek2m2vr2，因?yàn)閞1r2l，所以EkEk2(r1r2).解得Ek2Ek.【答案】B11如圖1216所示，光滑絕緣的水平面上固定著A、B、C三個帶電小球，它們的質(zhì)量都為m，彼此間距離均為r，A、B帶正電，電荷量均為q.現(xiàn)對C施加一個水平力F的同時放開三個小球三個小球在運(yùn)動過程中保持間距r不變，求：(三個小球均可視為點(diǎn)電荷)圖1216(1)C球的電性和電荷量大小(2)水平力F的大小【解析】(1)A球受到B球沿BA方向的庫侖力和C球的庫侖力作用后，產(chǎn)生水平向右的加速度，所以C球?qū)球的庫侖力為引力，C球帶負(fù)電對A球，有kksin 30，所以Q2q.(2)又根據(jù)牛頓第二定律，有kcos 30ma，將A、B、C作為整體，則F3ma.【答案】(1)負(fù)電2q(2)12如圖1217所示，A、B是兩個帶等量同種電荷的小球，A固定在豎直放置的10 cm長的絕緣支桿上，B靜止于光滑絕緣的傾角為30的斜面上且恰與A等高，若B的質(zhì)量為30 g，則B帶電荷量是多少？(取g10 m/s2)圖1217【解析】因?yàn)锽靜止于光滑絕緣的傾角為30的斜面上且恰與A等高，設(shè)A、B之間的水平距離為L.依據(jù)題意可得：tan 30，L cm10 cm，對B進(jìn)行受力分析如圖所示，依據(jù)物體平衡條件解得庫侖力Fmgtan 303010310 N0.3 N.依據(jù)Fk得：Fk.解得：Q10102 C1.0106 C.【答案】1.0106 C