高中物理 第1章 從富蘭克林到庫侖 1_2電學中的第一個定律-庫侖定律學業(yè)達標測評 滬科版選修1-1

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1.2電學中的第一個定律-庫侖定律 (建議用時：45分鐘) 1．(多選)庫侖定律的適用范圍是(　　) A．真空中兩個帶電球體間的相互作用 B．真空中任意帶電體間的相互作用 C．真空中兩個點電荷間的相互作用 D．真空中兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離，則可應(yīng)用庫侖定律 【解析】　兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，這兩個帶電體均可視為點電荷，而且在真空中，則可應(yīng)用庫侖定律，故C、D正確． 【答案】　CD 2．關(guān)于元電荷的理解，下列說法中正確的是(　　) A．元電荷就是電子 B．元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 C．元電荷就是質(zhì)子 D．物體所帶的電荷量可以不是元電荷的整數(shù)倍 【解析】　元電荷既不是電子也不是質(zhì)子，一個質(zhì)子或一個電子所帶的電荷量叫做元電荷，所有帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍或者等于e. 【答案】　B 3．下列關(guān)于點電荷的說法，正確的是(　　) A．點電荷一定是電量很小的電荷 B．點電荷是一種理想化模型，實際不存在 C．只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷 D．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷 【解析】　點電荷是一種理想化模型，實際不存在．帶電體能否看做點電荷，并不是由帶電體的大小及帶電量大小決定，而是看其形狀和大小對所研究的問題的結(jié)果的影響是否可以忽略，故B正確． 【答案】　B 4．(多選)對于庫侖定律，下列說法正確的是(　　) A．計算真空中兩個點電荷間的相互作用力，可以使用公式F＝k B．兩個帶電小球相距非常近時，不能用庫侖定律 C．相互作用的兩個點電荷，電荷量較大的，所受的庫侖力也較大 D．當兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時，它們之間的靜電作用力大小只取決于它們各自所帶的電荷量 【解析】　真空中兩點電荷間的作用力可適用庫侖定律，故選項A正確；它們間的作用力與反作用力一定等大反向，故選項C錯誤；兩帶電小球間的距離較近時不適用庫侖定律，故選項B正確；同理，d＝4r時不適用庫侖定律，選項D錯． 【答案】　AB 5．兩個帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離．若同時釋放兩球，它們的加速度之比將(　　) A．保持不變　 B．先增大后減小 C．增大 D．減小 【解析】　設(shè)兩球的質(zhì)量分別為m1、m2，兩球所受的庫侖斥力大小分別為F1、F2，由牛頓第二定律可知，a1＝，a2＝，由牛頓第三定律可知，兩球間的庫侖斥力等大反向，故F1＝F2，可得出＝，故兩球的加速度之比與兩球間距大小無關(guān)，A正確． 【答案】　A 6．在真空中有兩個點電荷，其中一個電荷的電荷量是另一個電荷的4倍，當它們相距0.05 m時，相互斥力為1.6 N；當它們相距0.1 m時，相互斥力為________N．那么，這兩個點電荷的電荷量分別為________C和________C. 【解析】　設(shè)其中一個的電荷量為q，則另一個的電荷量為4q， 由庫侖定律：F1＝k，F(xiàn)2＝k， 將F1＝1.6 N，r1＝0.05 m，r2＝0.1 m代入可解得 F2＝0.4 N，q＝10－6 C,4q＝10－6 C. 【答案】　0.4　10－6　10－6 7．把一電荷Q分為電荷量為q和(Q－q)的兩部分，使它們相距一定距離，若要使它們之間有最大的斥力，則q和Q的關(guān)系是________． 【解析】　根據(jù)庫侖定律，有F＝，其中q(Q－q)＝－q2＋qQ＝－(q2－qQ)＝－(q2－qQ＋Q2/4)＋Q2/4＝－(q－Q/2)2＋Q2/4，當q＝Q/2時，靜電力F有最大值． 【答案】　q＝Q/2 8．如圖124所示，在一條直線上的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. 【導(dǎo)學號：22940006】 圖124 【解析】　以點電荷A為研究對象，分析A受到B、C電荷的庫侖力，如圖所示，根據(jù)庫侖定律： FBA＝ ＝ N＝1.0810－3 N FCA＝ ＝ N＝9.010－5 N B和C對A的作用力都是斥力，方向相同． 則A點電荷受到的合力大小為：FA＝FBA＋FCA＝1.0810－3 N＋9.010－5 N＝1.1710－3 N 即點電荷A受到的合力方向為由C指向A，大小為1.1710－3 N. 【答案】　1.1710－3 N　方向由C指向A 9.距地面為300 m的高處，固定有一個帶電荷量為q1＝1 C的物體，如圖125所示，問它能吸起多重的在地面上的帶電荷量為q2＝－1 C的物體？ 圖125 【解析】　以在地面上的物體為研究對象，可知要使地面上物體被吸起，必須滿足兩物體之間的庫侖力大于或等于地面上物體的重力，我們?nèi)闪ο嗟燃纯桑裕簁＝mg 代入數(shù)據(jù)可得：m＝104 kg. 【答案】　m＝104 kg 伏打 1786年，意大利科學家伽伐尼在一次偶然的機會中發(fā)現(xiàn)，放在兩塊不同金屬之間的蛙腿會發(fā)生痙攣現(xiàn)象，他認為這是一種生物電現(xiàn)象． 1791年伏打得知這一發(fā)現(xiàn)，引起了極大的興趣，做了一系列實驗．伏打還在自己身上做實驗，證明電不僅能使人體產(chǎn)生顫動，而且還會影響視覺和味覺神經(jīng)．他用兩種金屬接成一根彎桿，一端放在嘴里，另一端和眼睛接觸，在接觸的瞬間就有光亮的感覺產(chǎn)生．他用舌頭舔著一枚金幣和一枚銀幣，然后用導(dǎo)線把硬幣連接起來，就在連接的瞬間，舌頭有發(fā)麻的感覺． 后來，伏打通過進一步的實驗研究，終于發(fā)現(xiàn)兩片不同金屬不用動物體也可以有電產(chǎn)生．