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1、
1.2 探究靜電力 每課一練(粵教版選修3-1)
一、單項選擇題
1.下列說法中,正確的是( )
A.點電荷就是體積很小的帶電體
B.點電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體
C.根據(jù)公式F=k,當(dāng)r→0時,F(xiàn)→∞
D.靜電力常量的數(shù)值是由實驗得出的
解析:當(dāng)r→0時,兩電荷已失去了作為點電荷的條件,何況實際電荷都有一定大小,根本不會出現(xiàn)r=0的情況.也就是r→0時,不能再利用庫侖定律計算兩電荷間的相互作用力.
答案:D
2.真空中有甲、乙兩個點電荷,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?,兩者間的距離變?yōu)?r,則它們之間的靜
2、電力變?yōu)? )
A. B. C. D.
解析:由庫侖定律有:F=k,F(xiàn)′=k
其中:Q甲′=2Q甲,Q乙′=Q乙,r′=2r
可解得:F′=F
答案:B
3.如圖1-2-6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,則兩個小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是( )
圖1-2-6
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)同種電荷相斥,每個小球在庫侖斥力的作用下運動,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;
3、再由庫侖定律F=k知隨著距離的增大,庫侖斥力減小,加速度減小,所以只有選項C正確.
答案:C
4.兩個半徑為r的帶電球所帶電荷量分別為Q1和Q2,當(dāng)兩球心相距3r時,相互作用的靜電力大小為( )
A.F=k B.F>k C.F
4、不是很大,兩球不能當(dāng)作點電荷處理,所以無法確定它們之間的靜電力大小.所以D正確.
答案:D
二、雙項選擇題
5.如圖1-2-7所示,可視為點電荷的小物體A、B分別帶負(fù)電和正電,B固定,其正下方的A靜止在絕緣斜面上,則A受力個數(shù)可能為( )
圖1-2-7
A.A可能受2個力作用 B.A可能受3個力作用
C.A可能受4個力作用 D.A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對它的電場力,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 電場力小于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必定也
5、受到了斜面的靜摩擦力,所以A受到的力可能是2個,也可能是4個,選A、C.
答案:AC
6.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法中可行的是( )
A.每個點電荷的帶電荷量都增大到原來的2倍,電荷間的距離不變
B.保持點電荷的帶電荷量不變,使兩個點電荷間的距離增大到原來的2倍
C.使一個點電荷的帶電荷量加倍,另一個點電荷電荷量保持不變,同時將兩點電荷間的距離減小為原來的
D.保持兩點電荷的帶電荷量不變,將兩點電荷間的距離減小為原來的
解析:根據(jù)庫侖定律F=k,當(dāng)兩電荷間距離不變,帶電荷量都增大到原來的2倍時F′=k=4F,所以A對;當(dāng)帶電荷量不變,距離增大到原
6、來的2倍時,F(xiàn)′=k=F,所以B錯.使一個帶電荷量加倍,另一個不變.同時距離減小為原來的.F′=k=8F.所以C錯.當(dāng)兩點電荷帶電荷量不變,距離減小為原來的.F′=k=4F,所以D對
答案:AD
7.兩個半徑相同的金屬小球,帶電荷量之比為1∶7,相距r,兩者相互接觸后,再放回原來的位置,則相互作用力可能是原來的( )
A. B. C. D.
解析:由庫侖定律可知,庫侖力與電荷量的乘積成正比,設(shè)原來兩小球分別帶電荷量為q1=q、q2=7q.若兩小球原來帶同種電荷,接觸后等分電荷量,則q′1=4q,q′2=4q,則D正確.若兩小球原來帶異種電荷,接觸后到q″1=3q,q″2=
7、3q,則由庫侖定律可知,C正確.
答案:CD
8.如圖1-2-8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的說法正確的是( )
圖1-2-8
A.若是同種電荷,F(xiàn)k
C.若是同種電荷,F(xiàn)>k D.不論是何種電荷,F(xiàn)=k
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,如右圖所示.根據(jù)庫侖定律F=k,它們之間的相互作用力小于k.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k,故選項A、B正確.
答案:AB
9.如圖1-2
8、-9所示,兩根絲線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B,此時上、下絲線的受力分別為TA和TB;如果使A帶正電,使B帶負(fù)電,上下絲線的受力分別為T′A和T′B,則( )
圖1-2-9
A.T′A=TA B.T′ATA D.T′B
9、完全一樣的金屬小球A、B、C,A帶電荷量為7Q,B帶電荷量為-Q,C球不帶電,將A、B兩球固定,相距r,然后讓C球先跟A、B球多次接觸,最后移去C球,試問A、B兩球間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?
解析:題中所說C與A、B反復(fù)接觸之間隱含一個解題條件:即A、B原先所帶電荷量的總和,最后在三個相同的小球間均分,則A、B兩球后來帶的電荷量均為=2Q.
A、B球原先是引力,大小為F=k=k=7k,
A、B球后來是斥力,大小為F′=k
=k=4k.
即F′=F,A、B間的相互作用變?yōu)樵瓉淼?
答案:
11.如圖1-2-10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 c
10、m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30g,則B帶電荷量是多少?(取g=10 m/s2)
圖1-2-10
解析:因為B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:tan30°=,
L== cm=10cm,
對B進(jìn)行受力分析如右圖所示,依據(jù)物體平衡條件解得庫侖力
F=mgtan30°=30×10-3×10×N
=0.3 N.
依據(jù)F=k得:F=k.
解得:Q==×10×10-2 C=1.0×10-6 C.
答案:1.0×10-6C
12.如圖1-2-11所示,真空中兩個相同的
11、小球帶有等量同種電荷,質(zhì)量均為0.1 g,分別用10 cm長的絕緣細(xì)線懸掛于絕緣天花板的一點,當(dāng)平衡時B球偏離豎直方向60°,A豎直懸掛且與絕緣墻接觸.(g取10 m/s2)求:
圖1-2-11
(1)每個小球的帶電荷量.
(2)墻壁受到的壓力.
(3)每條細(xì)線的拉力.
解析:分析A、B的受力,根據(jù)共點力平衡條件:
(1)F=k=mg 解得q=3.33×10-8 C
(2)FN=Fcos30°=mgcos30°=8.7×10-4 N
(3)TB=mg=1.0×10-3 N
TA=mg+Fsin30°=1.5×10-3 N.
答案:(1)3.33×10-8 C
(2)8.7×10-4 N
(3)TA=1.5×10-3 N TB=1.0×10-3 N
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