2019高中物理 第一章 電荷的相互作用 1.2 探究電荷相互作用規(guī)律練習(xí)(含解析)滬科選修3-1.docx
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探究電荷相互作用規(guī)律課時演練促提升一、選擇題(一)1.(多選)關(guān)于元電荷和點電荷,下列說法中正確的是()A.電子就是元電荷B.電子所帶的電荷量就是元電荷C.電子一定是點電荷D.帶電小球也可能是點電荷答案:BD2.(多選)如圖所示,兩個帶電金屬小球中心距離為r,所帶電荷量相等為Q,則關(guān)于它們之間電荷的相互作用力大小F的說法中正確的是()A.若是同種電荷,FkQ2r2C.若是同種電荷,FkQ2r2D.不論是何種電荷,F=kQ2r2解析:凈電荷只能分布在金屬球的外表面,若是同種電荷,則互相排斥,電荷間的距離大于r,如圖所示,根據(jù)庫侖定律F=kq1q2r2,它們之間的相互作用力小于kQ2r2。若是異種電荷,則相互吸引,電荷間的距離小于r,則相互作用力大于kQ2r2。故選項A、B正確。答案:AB3.如圖所示,在絕緣的光滑水平面上,相隔一定距離有兩個帶同種電荷的小球,從靜止同時釋放,則兩個小球的速度和加速度大小隨時間變化的情況是()A.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:根據(jù)同種電荷相排斥,每個小球在庫侖力的作用下運動,由于力的方向與運動方向相同,均做加速直線運動,速度變大;再由庫侖定律F=kq1q2r2知隨著距離的增大,庫侖力減小,加速度減小,所以只有選項C正確。答案:C4.(2011遼寧大連檢測)如圖所示,三個完全相同的金屬小球A、B、C位于等邊三角形的三個頂點上。A和C帶正電,B帶負電,A所帶電荷量的大小比B的小。已知C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()A.F1B.F2C.F3D.F4解析:據(jù)“同電相斥、異電相引”規(guī)律,確定電荷C受到A和B的庫侖力方向,考慮A的電荷量小于B的電荷量,因此FBC大于FAC,FBC與FAC的合力只能為F2,故選項B正確。答案:B5.三個相同的金屬小球A、B和C,原來C不帶電,而A和B帶等量異種電荷,相隔一定距離放置,A、B之間的靜電力為F。現(xiàn)將C球分別與A、B接觸后拿開,則A、B之間的靜電力將變?yōu)?)A.F2B.F4C.F8D.3F8解析:由題意知F=kq2r2。C球分別與A、B接觸后,A、B的電荷量分別為q2、q4,則F=kq2q4r2=F8。選項C正確。答案:C6.用兩根等長的細線各懸一個小球,并掛于同一點,已知兩球質(zhì)量相等。當(dāng)它們帶上同種電荷時,相距L而平衡,如圖所示。若使它們所帶電荷量都減少一半,待它們重新平衡后,兩球間距離()A.大于L2B.等于L2C.小于L2D.等于L解析:設(shè)兩小球質(zhì)量為m,所帶電荷量為Q,根據(jù)庫侖定律可知,兩小球受到的庫侖力F=kQ2L2,兩小球在重力mg、細線拉力T和庫侖力F的作用下而平衡,如圖所示。根據(jù)平衡關(guān)系,有F=mgtan。當(dāng)電荷量減小一半時,F=kQ24L2=mgtan,易知FBB.FA=FA,FBFBC.FAFBD.FAFA,FBFB解析:無論A、B帶電還是不帶電,上面細線的拉力都等于A、B重力之和,所以FA=FA。當(dāng)A、B不帶電時,FB=mg;當(dāng)A、B帶異種電荷時,它們相互吸引,則FBFB。故選項A正確。答案:A4.宇航員在探測某星球時,發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電,且電性為負,電荷量為Q,該星球表面無大氣。在一次實驗中,宇航員將一電荷量為-q(qQ)的粉塵在離該星球表面h高處相對該星球無初速度釋放,該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài);宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面2h處,仍相對該星球無初速度釋放,則此帶電粉塵將()A.背向星球球心方向飛向太空B.仍處于懸浮狀態(tài)C.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空D.向星球球心方向下落解析:粉塵在h高處恰好處于懸浮狀態(tài),說明帶電粉塵所受的庫侖力和粉塵與星球之間的萬有引力大小相等,即kqQ(r+h)2=GMm(r+h)2。由上式可以看出,帶電粉塵與星球之間的庫侖力和萬有引力在星球上任何位置都大小相等。故粉塵在距該星球表面2h處無初速度釋放時,粉塵仍處于懸浮狀態(tài)。答案:B5.如圖所示,完全相同的兩金屬小球A和B帶等量異種電荷,中間連接著一個輕質(zhì)彈簧(絕緣),放在光滑絕緣水平面上,平衡時彈簧的壓縮量為x0?,F(xiàn)將不帶電的且與A、B完全相同的金屬球C與A球接觸一下,然后拿走,重新平衡后彈簧的壓縮量為x,則()A.x=12x0B.x12x0C.x12x0D.x=x0解析:C與A接觸后,A所帶的電荷量減為原來的一半,此時若A、B間的距離保持不變,則庫侖力減為原來的一半,而A、B間的距離會在庫侖力減小時增大,于是庫侖力隨之變得更小,即FF2,故xx02。答案:C四、非選擇題(二)6.真空中兩個靜止點電荷相距10 cm,它們之間相互作用力大小為910-4 N。當(dāng)它們合在一起時,成為一個電荷量為310-8 C的點電荷。問原來兩電荷帶的電荷量各為多少?某同學(xué)求解如下:根據(jù)電荷守恒定律:q1+q2=310-8 C=a(*)根據(jù)庫侖定律:q1q2=r2kF=(1010-2)29109910-4 C2=110-15 C2=b以q2=bq1代入(*)式得q12-aq1+b=0解得q1=12(aa2-4b)=12(310-3910-16-410-15) C根號中的數(shù)值小于0,經(jīng)檢查,運算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。解析:題中僅給出相互作用力的大小,兩點電荷可能異號,按電荷異號計算。由q1-q2=310-8C=a,q1q2=110-15C2=b得q12-aq1-b=0由此解得q1=510-8C,q2=2108C。答案:見解析- 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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