高中物理 第一章 电荷与电场 2 点电荷之间的相互作用课时分层作业2 教科版选修11.doc

2 点电荷之间的相互作用课时分层作业(二)基础达标练(15分钟48分)1(6分)下列关于点电荷的说法，正确的是()a点电荷是客观存在的带有电荷的几何点b带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么，该带电体可视为点电荷c真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离成反比d真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成反比b点电荷是理想化的物理模型，客观不存在，故a错误；由库仑定律可知，真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离的平方成反比，跟它们所带的电荷量的乘积成正比，故c、d错误2(6分)关于点电荷的下列说法中正确的是()【导学号：37032012】a体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷b足够小(例如体积小于1 mm3)的电荷，一定可以看作点电荷c由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大d一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，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d一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，d正确当研究两个距离很远的带电星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，a错误两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，b错误库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不再适用了，它们间的库仑力并非无穷大，c错误3(6分)a、b两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到a、b附近时，a、b之间的库仑力将()a可能变大b可能变小c一定不变 d不能确定c根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来确定，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响选项c正确4(6分)真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为f.如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间静电力的大小变为() 【导学号：37032013】a bc16fd4fd由库仑定律可得原来它们之间的库仑力为：f；变化之后它们之间的库仑力为：f44f，故a、b、c错误，d正确故选d5(6分)两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电荷量之比为15(异种电荷)，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的()a bc da设两个小球的电荷量分别为q、5q，由库仑定律知库仑力f电.两球接触后，电荷量先中和再平分，电荷量变为q2q，此时库仑力f电f电6(6分)设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方，相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘()a向星球下落 b仍在新位置保持悬浮c被推向太空d无法判断b星球球心到粉尘的距离为r，粉尘质量为m，星球质量为m，粉尘电荷量为q，星球电荷量为q.粉尘原来能悬浮，说明它所受库仑力与万有引力保持平衡，则有，由等式可看出r增大时库仑力变化，同样万有引力也变化，等式仍成立，故选b.7(6分)如图122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上，两球心间的距离为l，为球壳外半径r的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其所带电荷量的绝对值均为q，那么a、b两球之间的万有引力f1与库仑力f2为()图122af1g，f2k bf1g，f2kcf1g，f2kdf1g，f2kd虽然两球心间的距离l只有其外半径r的3倍，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，因此，可以应用万有引力定律；而本题中由于a、b两球壳所带异种电荷相互吸引，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，又因两球心间的距离l只有其外半径r的3倍，不满足l远大于r的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，d正确8(6分)真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷电量增加2倍，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了()【导学号：37032014】a b.c d.a因为一个点电荷电荷量变为原来的2倍，q2q，根据库仑定律的公式fk，因库仑力保持不变，则有：fk，联立得：qq，故选a能力提升练(25分钟50分)9(8分)三个相同金属球，原来有a、b两个小球带等量同种电荷，相互间的斥力为f，用第三个不带电的小球c，依次接触两个带电小球后再移走，a、b距离变为原来的两倍，则原来两个带电小球a、b之间的相互斥力变为()a bc dd设q1q2q，则由库仑定律可知f电k第三个小球接触第一个小球，q1，第三个小球电荷量为，再与第二个小球接触，电荷量平分，变为q2q，库仑力f电kkf.10(8分)如图123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所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图123af1 bf2cf3df4b据“同电性相斥，异电性相吸”规律，确定小球c受到a和b的库仑力fac、fbc的方向，若fbcfac，则两力的合力沿水平方向，考虑到a的带电荷量小于b的带电荷量，故fbc大于fac(如图所示)，fbc与fac的合力只能为f2，故选b.11(8分)(多选)半径相同的金属球a、b带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为f.今让第三个与a、b相同的不带电的金属球c先后与a、b接触后再移开，此时a、b的相互作用力大小可能是()【导学号：37032015】abc dab金属球a、b之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律fk可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力若两个小球带同种电荷，c分别与a、b相接触后，电荷量直接平均分配，最后a、b的带电荷量剩下原来的和.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即.若两个小球带异种电荷，c分别与a、b相接触后，电荷量先中和，再平均分配，最后a、b的带电荷量剩下原来的和，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即f.12(8分)把一电荷q分为电荷量为q和(qq)的两部分，使它们相距一定距离，若要使它们之间有最大的斥力，则q和q的关系是_【解析】根据库仑定律，有f，其中q(qq)q2qq(q2qq)(q2qq)(q)2，当q时，静电力f有最大值【答案】q13(8分)两个带同种电荷的金属点电荷，电量分别为2103 c和6103 c，相距为1 m，则：(1)二者间的库仑力大小是多少？(2)若将二者接触后放回原位，库仑力大小是多少？(k9.0109 nm2/c2)【解析】(1)根据库仑定律，则有：f1.08105 n.(2)两带同种电荷的小球相互接触后，电量均分，故：q(qq)4103 c又由库仑定律得：f1.44105 n.【答案】(1)二者间的库仑力大小是1.08105n(2)若将二者接触后放回原位，库仑力大小是1.44105 n14. (10分)如图124所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球b，静止在图示位置；若固定的