沪科版选修31 1.2 探究电荷相互作用规律 作业1.doc

1.2探究电荷相互作用规律练习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()。afbfcf d无法确定3如图所示，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. b.c大于 d小于4如图所示，质量、电荷量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为、，则()。a若m1m2，q1q2，则b若m1m2，q1q2，则c若q1q2，m1m2，则d若m1m2，则，与q1、q2 是否相等无关5在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，小球d位于三角形的中心，如图所示。现让小球a、b、c带等量的正电荷q，让小球d带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则q与q的比值为()。a bc3 d6如图所示，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)每个小球的带电荷量；(2)墙壁受到的压力；(3)每条细线的拉力。7如图所示，分别在a、b两点放置点电荷q121014c和q221014 c，在ab的垂直平分线上有一点c，且abacbc6102 m。如果将一个电子固定在c点，它所受的库仑力的大小和方向如何？8如图所示，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球a，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b。当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中b的电荷量分别为q1和q2，分别为30和45，则为多少？参考答案1. 答案：b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。2. 答案：d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，也可能大于，d正确。3. 答案：d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f，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。4. 答案：d解析：库仑力是等大反向的，两根绳子的偏离角度应取决于两个球的重力或质量。若两个球质量相等，则两个角度相等，与两个球的电荷量无关，选项a、b错误；若两个球的质量不相等，同样的力应该更容易推开质量小的球，选项c错，d对。5. 答案：d解析：以小球a为研究对象，设三角形边长为l，由库仑定律及力的平衡知识得：，解得q与q的比值为。6. 答案：(1)均为3.3108 c(2)8.7104 n(3)1.0103 n1.5103 n解析：分析b受力，根据共点力平衡条件：fmbg，解得：q3.3108 c。fnfcos30mbgcos308.7104 n。tbmbg1.0103 n。tamagfsin301.5103 n。7. 答案：8.01021 n方向平行于ab向左解析：本题是考查多个带电体同时存在时库仑力的叠加原理。求解关键是正确使用平行四边形定则合成。电子在c点同时受a、b点电荷的作用力fa、fb，如图所示，由库仑定律f得fafb9.01098.01021 n。由矢量的平行四边形定则和几何知识得：固定在c点的电子受到的库仑力ffafb8.01021 n，方向平行于ab向左。8. 答案：解析：对a球受力分析如图所示，由于绳子的拉力和