【创新设计】高中物理 12 点电荷之间的相互作用规律—库仑定律规范训练 教科版选修11.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理 1-2 点电荷之间的相互作用规律库仑定律规范训练 教科版选修1-1(时间：60分钟)知识点一点电荷的概念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，故a、c、d错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下列关于点电荷的说法正确的是()a点电荷可以是带电荷量很大的带电体b带电体体积很大时不能看成点电荷c点电荷的所带电荷量一定很少d大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案ad知识点二库仑定律的适用条件3两个半径均为1 cm的导体球，分别带上q和3q的电荷量，两球心相距90 cm，相互作用力大小为f.现将它们碰一下后又分开，两球心间相距3 cm，则它们的相互作用力大小变为() a3 000 f b1 200 fc900 f d无法确定解析两球心相距90 cm时，两球距离比球本身大得多，由库仑定律，fkk；两球相碰后，电荷量变为q、q，但两球心距离变为3 cm，这时两球不能再被看做点电荷，所以不能用库仑定律计算但可定性分析，由于同性相斥、异性相吸原理，电荷向远端移动，所以距离大于3 cm，fk.答案d4对于库仑定律的理解错误的是()a库仑定律适用于真空中的点电荷b当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力c在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算d相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等解析由库仑定律可知a、c、d正确，当半径为r的两个带电小球相距r时，不能看成点电荷，故b选项错答案b知识点三库仑定律的应用5两个点电荷放在真空中保持一定距离，若其中一个点电荷的电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一个电荷的电荷量减少了()a.b.c.d.解析两个点电荷间的距离不变，其中一个电荷量增加了，则电荷量变为原来的，根据库仑定律的数学表达式fk可知，若保持相互作用力不变，则应让另一个电荷的电荷量变为原来的，即减少了.所以选项c正确答案c6两个分别带有电荷量q和3q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f，两小球相互接触后将其固定距离变为(仍可视为点电荷)，则两球间库仑力的大小为()a.f b.f c.f d12f解析两金属球间原来的库仑力fkk，两球接触后各带相同电荷量qq，又因为它们的距离变为，所以此时它们间的库仑力fkkf，故c项正确答案c图1257如图125所示，a、b两个点电荷的电荷量分别为q和q，放在光滑绝缘水平面上，a、b之间用绝缘的轻弹簧相连接，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，若弹簧发生的均是弹性形变，则()a保持q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量为2x0b保持q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0c保持q不变，将q变为q，平衡时弹簧缩短量等于x0d保持q不变，将q为变为q，平衡时弹簧缩短量小于x0解析由库仑定律fk和胡克定律fkx以及同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得b正确答案b图1268.如图126所示，两个点电荷，电荷量分别为q14109 c和q29109 c，两者分别固定于相距20 cm的a、b两点上，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是()a距a点外侧40 cm处b距a点内侧8 cm处c距b点外侧20 cm处d无法确定解析此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q1点电荷的外侧，设距q1距离为x，由kk，将q14109 c，q29109 c代入，解得x40 cm，故a项正确答案a9两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷q，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为f.现用一个不带电的、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为_，若再使a、b两球间的距离增大1倍，则两球间静电力大小变为_解析设a带电q，b带电q，c与a接触后a带电，c再与b接触电荷先中和再均分，b最终带电.fk，f1kk，为引力当a、b两球间的距离变为2r时，库仑力为f2k，为引力答案图12710.如图127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()af1 bf2cf3 df4解析据“同电性相斥，异电性相吸”规律，确定电荷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，fbc与fac的合力只能为f2.故选b.答案b图12811如图128所示，两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球a、b，此时上、下丝线的受力分别为ta和tb；如果使a带正电，使b带负电，上下丝线的受力分别为ta和tb，则()atata btata dtbtb解析以a、b两球组成的整体为研究对象，无论是小球带电还是小球不带电，分析其受力情况并根据平衡条件可知：上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和，但是以b球为对象分析其受力情况可知，当a、b球不带电时：tbmbg，当a、b球分别带正电和负电时：tbmbgf.故选项a、d正确答案ad12甲、乙两导体球，甲球带有4.81016 c的正电荷，乙球带有3.21016 c的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？解析(1)因为两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑由库仑定律可求：fk9.0109 n1.381019 n两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力(2)将两个导体球相互接触，首先正负电