高中物理 1.2探究电荷相互作用规律自我小测 沪科版选修3-1.doc

探究电荷相互作用规律1下列关于点电荷的说法中，正确的是()a体积大的带电体一定不是点电荷b当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷c点电荷就是体积足够小的电荷d点电荷是电荷量和体积都很小的带电体2两个半径为r的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3r时，相互作用的静电力大小为()afk bfkcfk d无法确定3如下图所示，完全相同的金属小球a和b带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x0，现将不带电的与a、b完全相同的金属球c先与a球接触一下，再与b球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量变为()a.x0 b.x0c大于x0 d小于x04如下图所示，有两个完全相同的带电金属球a、b，b固定在绝缘地板上，a在离b高h的正上方，由静止释放，与b碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则()a若a、b带等量同种电荷，hhb若a、b带等量同种电荷，hhc若a、b带等量异种电荷，hhd若a、b带等量异种电荷，hh5如下图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球a和b互相排斥，静止时两球位于同一水平面，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和，且，由此可知()ab球带的电荷量较多bb球质量较大cb球受的拉力较大d两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为、，则仍有6两个点电荷甲和乙同处于真空中。(1)甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_倍。(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力将变为原来的_倍。(3)保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的_倍。(4)保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的_倍。(5)把每个电荷的电量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的_倍，才能使它们之间的相互作用力不变。7如下图所示，竖直绝缘墙壁上的q点处有一固定的点电荷a，在q点上方的p点用丝线悬挂另一点电荷b，a、b两点电荷因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成角。由于电荷漏电使a、b两点电荷的带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前，悬线对p点的拉力大小变化情况是_。8如下图所示，把质量为0.2 g的带电小球a用丝线吊起，若将带电量为4108 c的小球b靠近它，当两小球在同一高度相距3 cm时，丝线与竖直夹角为45，此时小球b受到的库仑力f_，小球a带的电量qa_。9如下图所示，a、b是带等量同种电荷的小球，a固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，b平衡于绝缘的倾角为30的光滑斜面上时，恰与a等高，若b的质量为30 g，则b带的电荷量是多少？(g取10 m/s2)10如下图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时b球偏离竖直方向60，a竖直悬挂且与墙壁接触。求： (1)每个小球的带电量；(2)墙壁受到的压力；(3)每条细线的拉力。参考答案1解析：带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论。一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷。故b正确。答案：b2解析：因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布。当q1、q2是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，电荷中心距离大于3r；当q1、q2是异种电荷时，相互吸引，分布于最近的一侧，电荷中心距离小于3r，如下图所示。所以静电力可能小于k，也可能大于k，d正确。答案：d 3解析：因为原来弹簧处于压缩状态，a、b两球带的肯定是等量异种电荷。将不带电的与a、b完全相同的金属球c先与a接触后，a的电荷量将分一半给c，当c再与b接触时，c、b的异种电荷先中和，然后b、c再平分，这样b的带电荷量将为原来的。此时如果仍根据库仑定律fk，得出库仑力变为原来的，弹簧弹力也要减小为原来的才能平衡，因而弹簧压缩量将变为原来的，将错选b。实际上，当弹簧压缩量减小后，长度变大，库仑力还将减小，综合考虑这些因素，弹簧弹力应小于原来的才能平衡，因而正确选项应为d。答案：d4解析：若a、b带等量同种电荷，接触时没有电荷量的重新分配，下降时库仑力做的负功w1与上升时库仑力做的正功w2，有|w1|w2|，故上升的高度hh。也可由下落时：mghwmv2。上升时：mghw0mv2，得hh。若a、b带等量异种电荷，接触后两球都不带电，而下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，下降：mghwmv2。上升：mghmv2，所以hh。答案：bc5解析：带电小球静止时，各球都在重力、细线拉力、库仑力共同作用下达到平衡。其受力如下图所示，其中ff。由几何关系知tan，tan，故m1gtanm2gtan，说明与的关系决定于m1、m2，而两球接触前后m1、m2不变，所以与的关系不变，即。答案：d6解析：用库仑定律计算。答案：141/9247解析：在带电体漏电过程中，b的位置缓慢移动，因此可视b始终处于受力平衡状态。其受力图如下图所示，根据几何关系可得：，tg(其中l是丝线长度)。由以上表达式可知，丝线对带电小球的拉力大小保持不变。答案：保持不变8解析：对a进行受力分析，其受重力、拉力和b的引力作用处于平衡状态。由力的关系可求。答案：2103 n5109 c9解析：电荷b受三个力，处于平衡状态，根据三个力的矢量关系得：tan30，其中fk，tan30。解得：q h1.0106 c。答案：1.0106 c10解析：分析a、b受力，根据共点力平衡