2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练:第一章 2 第2节 库仑定律 Word版含解析.pdf
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1、 1(多选)关于点电荷的下列说法中正确的是( ) A点电荷是真实存在的 B较大的带电体,不能看做点电荷 C点电荷是一种理想模型 D一个带电体能否看做点电荷,不是看它的尺寸的绝对值,而是看它的形状和大小对相互 作用力的影响是否能忽略不计 解析:选 CD.点电荷是一种理想化物理模型,实际中并不存在,选项 A 错误、C 正确;一个 实际带电体能否被看做点电荷, 不是看带电体本身的大小, 而是看它的形状和大小对相互作 用力的影响是否能忽略不计因此,选项 B 错误,选项 D 正确 2有两个相同的金属小球(均可看做点电荷),原来所带的电荷量分别为5q 和q,相互间 的库仑力大小为 F.现将它们相接触,再分
2、别放回原处,则两金属小球间的库仑力大小变为 ( ) A. BF 9F 5 C. D. 4F 5 F 5 解析:选 C.设两个球之间的距离为 r,根据库仑定律可得,在它们相接触之前,相互间的库 仑力大小 Fkk,将它们相接触时,它们的电荷量先中和,再平分,此时每个球 5qq r2 5q2 r2 的电荷量为2q,所以,此时两个球之间的相互的排斥力 Fkk,所以 C 2q2q r2 4q2 r2 4F 5 正确 3.如图所示, 三个完全相同的金属小球 a、 b、 c 位于等边三角形的三个顶点上 a 和 c 带正电, b 带负电,a 所带的电荷量比 b 所带的电荷量小已知 c 受到 a 和 b 的静电
3、力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( ) AF1 BF2 CF3 DF4 解析:选 B.据“同电相斥,异电相吸”规律,确定金属小球 c 受到 a 和 b 的静电力方向, 考虑 a 的带电荷量小于 b 的带电荷量,故 Fac与 Fbc的合力只能为 F2,选项 B 正确 4有 A、B、C 三个点电荷,若将 A、B 放在距离为 12 cm 的位置上,B 受到 A 的库仑力大 小为 F.若将 B、C 放在距离为 12 cm 的位置上,B 受到 C 的库仑力大小为 2F.那么 C 与 A 所 带电荷量之比是( ) A12 B14 C21 D41 解析:选 C.将 A、B 放在距离为 12
4、 cm 的位置上,B 受到 A 的库仑力大小为 F;将 B、C 放 在距离为 12 cm 的位置上,B 受到 C 的库仑力大小为 2F;根据库仑定律公式 Fk,当 q1q2 r2 距离一定时,库仑力与电荷量的乘积成正比 ; 现在库仑力变为 2 倍,说明电荷量乘积变为 2 倍,即:qBqC2qAqB,故 qCqA21;故选 C. 5.如图所示,把质量为 3 g 的带电小球 B 用绝缘细绳悬起,若将带电荷 量为 Q4.0106 C 的带电球 A 靠近 B,当两个带电小球在同一高 度相距 r20 cm 时, 绳与竖直方向成 30角,A、B 球均静止求 B 球的带电荷量 q. 解析:对球 B 受力分析
5、,如图 根据共点力平衡条件,结合几何关系得到: Tsin 30F,Tcos 30mg 解得:Fmgtan 30 根据库仑定律,有 FkQq r2 解得:q107 C,即 B 球的带电荷量大小是 q107 C,由于 A、B 是排斥作用, 3 9 3 9 故 B 带负电 答案:107 C 3 9 一、单项选择题 1关于库仑定律,下列说法中正确的是( ) A库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体 B根据 Fk,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大 q1q2 r2 C若点电荷 q1的电荷量大于 q2的电荷量,则 q1对 q2的静电力大于 q2对 q1的静电力 D库仑定律和万有引力定
6、律的表达式相似,都是平方反比定律 解析:选 D.点电荷是实际带电体的模型,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很 小时,实际带电体才能视为点电荷,故 A 错;当两个“点电荷”之间的距离趋近于零时, 这两个“点电荷”已相对变成很大的带电体,不能再视为点电荷,公式 Fk已不能用 q1q2 r2 于计算此时的静电力,故 B 错;q1和 q2之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等, 故 C 错;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是平方 反比定律,故 D 对 2如图所示,完全相同的金属小球 A 和 B 带有等量异种电荷,中间连有一轻质绝缘弹簧, 放在光滑的水平面上
7、, 平衡时弹簧的压缩量为 x0, 现将不带电的与 A、 B 完全相同的 C 球与 A 接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量为 x,则( ) Axx0/2 Bxx0/2 Dxx0 解析 : 选 B.开始 A 球处于平衡, 库仑力等于弹簧的弹力, 有 : kx0k.将 C 球与 A 球接触后, A Q2 r2 球的带电量变为原来的一半,假设压缩量变为原来的一半,知弹力为 Fk ,库仑力 Fk x0 2 .因为压缩量变小了,则两球间的距离变大,所以弹力 F 大于库仑力 F,则知压缩量不 Q2 2r2 能是原来的一半,要比 小故 B 正确,A、C、D 错误 x0 2 3真空中有 P1和 P2两个
8、点电荷,不计重力作用,P1的电量是 P2的 2 倍,P1的质量是 P2 的一半,将它们释放的瞬间,P2的加速度的大小等于 a,则 P1加速度的大小等于( ) A4a B2a C. D a 2 a 4 解析 : 选B.设P2的带电量为q, 则P1的带电量为2q, 两者间的库仑力为Fk, 又因为m2 q2q r2 2m1,根据牛顿第二定律可得 P2的加速度为 a,那么 P1的加速度为 a2a, F m2 F m1 F m2 2 选项 B 正确 4中子内有一个电荷量为 e 的上夸克和两个电荷量为 e 的下夸克, 2 3 1 3 一简单模型是三个夸克都在半径为 r 的同一圆周上,如图所示在下列给 出的
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