学人教版选修31 1.2库仑定律 作业（2）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-1 1.2库仑定律 作业（2）1关于物理学研究思想和方法，下列叙述中不正确的是( )a. 库仑扭秤的实验中运用了控制变量的思想方法b. 悬挂法确定物体重心运用了等效替代的方法c. 伽利略在做斜面实验的过程中采用了微量放大的方法d. 用点电荷来代替实际带电体采用了理想模型的方法2两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，可看做点电荷其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是f，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是a. 4f/5 b. 5f/4 c. 5f/9 d. 8f/53对点电荷的理解，你认为正确的是()a. 体积很大的带电体都不能看做点电荷b. 只要是体积很小的带电体就能看做点电荷c. 只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷d. 很大的带电体，只要距离远大于它们的大小，就可看做点电荷4下列说法中正确的是：（ ）a. 感应起电的实质是改变原来物质结构，产生新电荷b. 点电荷是一种物理模型，质子直接作为点电荷处理c. 库仑测定了电子所带电量的值，为了纪念他，所以电量单位是库仑d. 当两个点电荷之间的距离r0时，库仑定律的公式就不适用了5如图甲所示，两段等长绝缘轻质细绳将质量分别为m、3m的带电小球a、b(均可视为点电荷)悬挂在o点，系统处于静止状态，然后在水平方向施加一匀强电场，当系统再次达到静止状态时，如图乙所示，小球b刚好位于o点正下方(细绳始终处于伸长状态)。则两个点电荷带电量qa与qb的大小关系正确的是a. 7:3 b. 3:1 c. 3:7 d. 5:36真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量q1q2，点电荷q置于q1、q2连线上某点时，正好处于平衡状态，则()a. q一定是正电荷 b. q一定是负电荷c. q离q2比离q1远 d. q离q2比离q1近7如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的球壳和球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电球壳对点电荷q的库仑力的大小为f，则乙图中带电的球壳对点电荷q的库仑力的大小为，a. b. c. d. f8如图所示，半径相同的两个金属小球a、b，其电荷量大小分别为2q、q，相隔一定距离，两球之间相互作用力为f.现让两球相碰后再放回原处，此时a、b两球之间的相互作用力大小可能为()a. f b. f c. f d. f9真空中两个相同的带电金属小球a和b（可看作点电荷），带电量分别为q和7q，相距为r时，它们之间的相互作用力大小为f把它们接触一下后拿开，再将a、b间距离变为2r，那么a、b间的作用力的大小可能为 ( )a. b. c. d. 10如图所示，两个大小相同的带电小球a和b，小球a带有电荷量q，小球b带有电荷量7q，小球a固定在绝缘细杆上，小球b用绝缘细线悬挂在天花板上，两球球心的高度相同、间距为d，此时细线与竖直方向的夹角为。现让两个带电小球接触一下，然后再让两个小球球心的高度相同、间距仍为d，已知静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。则a. 细线与竖直方向的夹角变大b. 两球之间的库仑力变小c. 两球之间的库仑力变为原来的9/7d. 细线的拉力变大11如图所示，把质量为2.0103kg的带负电小球a用绝缘细绳悬挂，若将带电量为qb=4.0106c的小球b靠近a，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成=45角， g=10m/s2， k=9.0109nm2/c2,试问： (1)a、b间的库仑力多大？(2)a球带电量是多少？12光滑绝缘的水平地面上有相距为l的点电荷a、b，带电荷量分别为+4q和-q，今引入第三个点电荷c，由静止释放后使三个自由点电荷都处于平衡状态，试求c的电荷量和放置的位置。(必须画出分析图)13如图所示，在真空中有a、b两个带电小球，a被固定，b被一绝缘轻线悬挂于o点当b静止时，a、b在同一水平线上，轻线与竖直方向的夹角为.已知b球质量为m，电荷量为q，a、b球均可视为质点(1)试说明小球b带正电还是带负电；(2)计算小球a在小球b处所激发的电场强度的大小；(3)要使角变大，可以采用什么方法？14如图所示，两根长为l的绝缘细线下端各悬挂一质量为m的带电小球a、b。a、b带电荷量分别为+q和-q。今加上方向水平向左的匀强电场，使悬挂ab的两绝缘细线夹角成60并保持静止。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：(1)两带电小球间的库仑力f1大小； (2)两根细线上的拉力f2大小；(3)电场强度e的大小。15如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球b， 静止在图示位置，若固定的带正电小球a 的电荷量为3q，b 球的质 量为m，带电荷量为q，=37，a 和b 在同一条水平线上，整个装置处于真空中， （tan37=0.75）求： (1)a 球受到的库仑力的大小 (2)a、b 两球间的距离试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】a. 库仑扭秤的实验中运用了微量放大的方法、控制变量的思想方法，故a正确；b、悬挂法确定物体重心运用了等效替代的方法，故b正确；c、伽利略在做斜面实验的过程中运用实验和逻辑推理相结合的方法，故c错误；d、用点电荷来代替实际带电体采用了理想模型的方法，故d正确；叙述中不正确的故选c。2a【解析】若两电荷异性，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为5q，此时f=k5qr2，接触后再分开，带电量各为2q，则两球的库仑力大小为：f=k4q2r2=45f；若两电荷同性，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为5q，此时f=k5qr2，接触后再分开，带电量各为3q，则两球的库仑力大小f=k9q2r2=95f，故bcd错误，a正确，故选a。3d【解析】能否把一个带电体看做点电荷，不是取决于带电体的大小、形状等，而是取决于研究问题的实际需要，看带电体的形状、大小对电荷之间的作用力的影响是否可以忽略，d正确4d【解析】起电的实质是电荷的转移，故a错误；当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，点电荷是一种物理模型，点电荷并不是体积很小的电荷，因此质子不能直接作为点电荷处理，故b错误；密立根测定了电子所带电量的值，故c错误；当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用，故d正确。所以d正确，abc错误。5a【解析】在图乙中，对a、b整体受力分析由平衡条件可得： ， 对b受力分析由平衡作件可得： ， 对a受力分析由平衡条件可得： ， 由以上各式解得： ，故a正确。6d【解析】ab、因为q1、q2为固定的正电荷，只要放入的电荷受到的合力为0即可，通过受力分析可知，既可以放入正电荷，也可以放入负电荷，故a、b错误；由库仑定律，对q有：kq1qr12=kq2qr22，q1q2，由得r2r1=q2q11，故c错误，d正确；故选d。【点睛】解决本题一定要把握“放入的电荷处于平衡状态”这一特点进行受力分析，本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用,本题的难点在于计算,学生列出方程容易,但是计算正确难。7d【解析】将图乙中的均匀带电球壳分成三个带电球壳，关于球心对称的两个带电球壳对点电荷的库仑力的合力为零，因此乙图中带电的球壳对点电荷的库仑力的大小和甲图中均匀带电球壳对点电荷的库仑力的大小相等，d正确。故选d8a【解析】两球相碰之前的库仑力为，若两球带同种电荷，则相碰后所带电荷量均为，它们之间的库仑力为；若两球带异种电荷，则相碰后所带电荷量均为，它们之间的库仑力为，故a正确，bcd错误；故选a。【点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题.注意两电荷接触后各自电荷量的变化,同时要分两种情况讨论,这是解决本题的关键。9ad【解析】接触前，根据库仑定律： ；若金属小球a、b带同种电荷，则接触后二者电量平分，则每个小球电量为： 则根据库仑定律： ；若金属小球a、b带异种电荷，则接触后二者电量先中和后平分，则每个小球电量为： 则根据库仑定律： ，故选项ad正确，bc错误。点睛：本题是库仑定律的应用问题，关键确定小球接触后的电量，只要细心，定会正确解答。10ad【解析】未接触时两球间的作用力；接触后两球电量均分，则此时两球间的作用力可知，两球间的库仑力变大，细线与竖直方向的夹角变大，两球之间的库仑力变为原来的8/7，选项a正确，bc错误；细线的拉力，则当变大时，t变大，选项d正确；故选ad.11(1)f=210-2n (2)qa=510-8c【解析】（1）对小球a受力分析可得：a球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据平衡条件得：a球受到b球的库仑力为f=mgtan45=mg=210310n=2102n；（2）设小球a带电量为qa，由静电力公式可得：qa=fr2kqb=2102(30102)291094106c=5.0108c。点睛：解决本题的关键掌握库仑定律以及会用合成法求解共点力平衡问题。12c电荷应放在b点电荷的外侧，距b点电荷r=l处，c电荷的电荷量【解析】试题分析：a、b、c三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果根据两大夹小，两同夹异，可知电荷c带正电，应放在b电荷的外侧，设距离b电荷为r，c电荷的电荷量以b电荷为研究对象有： 以c电荷为研究对象有： 联立解得： ，r=l13（1）正电；（2）；(3) 增加小球a所带正电荷增加小球b所带正电荷使a球与b球靠得近些【解析】【分析】因为小球b被小球a排斥，已知小球a带正电，所以b球带正电；以小球b为分析对象，它受到重力mg、电场力f1和拉力f2，由三个力平衡求出电场强度的大小，要使角变大，就要增大电场力。解：(1)因为小球b被小球a排斥，已知小球a带正电，所以b球带正电(2)以小球b为分析对象，它受到重力mg、电场力f1和拉力f2，这三个力平衡，可得球a在球b处所激发的电场强度为e，由电场强度定义知(3)可以采用如下的一些方法：增加小球a所带正电荷，增加小球b所带正电荷，使a球与b球靠得近些。14(1) (2) (3) 【解析】(1)由几何关系可知：ab间距离为l，根据库仑定律可得： ；(2) 取a为研究对象，设线的