高中物理课时跟踪检测二探究静电力粤教版选修3_1

课时跟踪检测（二） 探究静电力1下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷一定是电荷量很小的电荷B点电荷是一种理想化模型，实际不存在C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：选B当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确。2关于库仑定律的理解，下面说法正确的是()A对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电解析：选C库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。库仑力也符合牛顿第三定律，C对。橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。3.如图1所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()图1A速度变大，加速度变大B速度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小 D速度变小，加速度变大解析：选C因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小。4如图2所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球 (可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，相距为L。则A对B的库仑力为()图2AFABk，方向由A指向BBFABk，方向由A指向BCFABk，方向由B指向ADFABk，方向由B指向A解析：选C由于两小球相互吸引，所以A对B的库仑力方向由B指向A，根据库仑定律可得FABk，故选项C正确。5.一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，O是球心。有两个带同种电荷且质量分别为m1和m2可视为质点的小球，当它们静止后处于如图3所示状态，则m1和m2对碗的弹力大小之比为()图3A1 B.1C2 D.2解析：选B选取两小球组成的整体为研究对象，受力分析并正交分解如图：由平衡条件得：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F1cos 60F2cos 30，所以：。6.如图4所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1 cm，B、C电荷量为qBqC1106 C，A电荷量为qA2106 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()图4A180 N，沿AB方向B180 N，沿AC方向 C180 N，沿BAC的角平分线D180 N，沿BAC的角平分线解析：选DqB、qC电荷对qA电荷的库仑力大小相等，故：FF1F2N180 N两个静电力，夹角为60，故合力为：F2Fcos 302180 N180 N方向沿BAC的角平分线故选D。7.如图5所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()图5AF引G，F库k BF引G，F库kCF引G，F库k DF引G，F库k解析：选D由于a、b两球所带的异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F库k。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不能满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F引G。所以D正确。8如图6所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用原长为L0 的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有()图6Ax2x1 Bx2x1Cx2x1 Dx2x1解析：选C库仑力等于弹力，两球电荷量各减半时，若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响，库仑力减为原来的，则x2x1，但实际是距离减小后库仑力又会增大，故正确答案是x2x1，C正确。9类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m1、m2，且带异种电荷，电荷量分别为Q1、Q2，相距为l，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m1的动能为Ek，则m2的动能为()A.Ek B.EkC.Ek D.Ek解析：选B对于两点电荷，库仑力提供向心力，则，所以Ek1m1v12r1Ek，Ek2m2v22r2，因为r1r2l，所以EkEk2(r1r2)。解得Ek2Ek。10两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()A52 B54C56 D58解析：选B它们在相距一定距离时相互作用力为F1k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为54，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为59，故B正确，A、C、D错误。113个点电荷呈三角状分布，q16.00109 C，q25.00109 C，q32.00109 C，它们之间的距离和位置如图7所示。求q3所受静电力的大小和方向。图7解析：首先确定q1和q2作用在q3上的力的方向。q1对q3是排斥力F13(同种电荷)，q2对q3是吸引力F23(异种电荷)，如图所示。欲求q3受到的静电力，需要运用库仑定律分别求得F13和F23，然后进行矢量相加。F13k9.0109 N4.32109 N在x方向上的分力F13cos 373.46109 N在y方向上的分力F13sin 372.59109 NF23k9.0109 N5.63109 N所以，Fx3.46109 N5.63109 N2.17109 N，方向为x轴负方向。Fy2.59109 Nq3受到的合静电力F N3.38109 Ntan 1.19查表知，130，即F的方向与x轴正方向成130角。答案：3.38109 N方向与x轴正方向成130角12两个正点电荷Q1Q和Q24Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图8所示。 (1)现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处由静止释放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。(2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度最大时的位置在P处。试求出图中PA和AB连线的夹角。图8解析：(1)正点电荷在A、B连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零(加速度最小)，设此时距离A点为x，即kk解得x。(2)若点电荷