学教科版选修31 1.2库伦定律 作业（4）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-1 1.2库伦定律 作业（4）1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. f2将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上，从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)()a. 它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同b. 它们的加速度可能为零c. 它们的加速度方向一定相反d. 它们的加速度大小一定越来越小3如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过轻质绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电的小球m连接，连接小物块b的一段细绳与斜面平行，带负电的小球n用轻质绝缘细绳悬挂于p点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且小物块b、斜面体c都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）a. 小物块b对斜面体c的摩擦力一定减小b. 地面对斜面体c的支持力一定不变c. 地面对斜面体c的摩擦力方向一定向左d. 地面对斜面体c的摩擦力一定变大4下列实验中，找到电荷间相互作用规律的实验是 （ ）a. 库仑扭秤实验 b. 卡文迪什实验c. 密立根油滴实验 d. 奥斯特电流磁效应实验5在光滑绝缘桌面上，带电小球a固定，带电小球b在a、b间库仑力作用下以速率v0绕小球a做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球a做匀速圆周运动的半径变为2r，则b球的速率大小应变为()a. 22v0 b. 2v0 c. 2v0 d. v026下列叙述错误的是a. 图甲：观察桌面微小形变的实验，采用了放大法b. 图乙：伽利略研究力和运动关系时，运用了理想实验方法c. 图丙：利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，体现了等效替代的思想d. 图丁：探究影响电荷间相互作用力的因素时，运用了类比法7如图所示，场源电荷置于o点，放置在p点的电荷量 的电荷所受库仑力大小为 ，方向由p指向o，o、p间距离为30 cm，静电力常量 则（）a. 场源电荷形成的电场在p点的场强大小为1103n/c，方向由p指向ob. 若将置于p点的电荷移走，p点的场强将变为0c. 置于o点的场源电荷带正电，电荷量为d. 场源电荷与p点形成的电场中，o、p连线的中垂线上到o、p两点的距离均为30 cm的点的场强大小为1103n/c，方向与中垂线垂直8真空中放置着两个相隔一定距离的静止点电荷，则关于两点电荷间的相互作用力说法正确的是a. 间距不变时，两点电荷的电荷量越大，相互作用力越大b. 电荷量不变时，两点电荷的间距越大，相互作用力越大c. 间距趋近零时，相互作用力趋近无穷大d. 电荷量都加倍时，相互作用力也加倍9真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为f，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）a. f b. 2f c. d. 10如图所示，两根细线竖直悬挂着两个相同的小球a、b，平衡时上下两根细线中的拉力分别是fa、fb，现在使a、b带同号电荷，此时上、下细线受力分别为fa、fb，则（ ）a. fa=fa， fb=fbb. fa=fa， fbfbc. fafa， fbfbd. fafa， fbfb11在真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之间的距离r=3m（r远大于小球的直径），所带电荷量分别为q1=+310-8c，q2=-110-8c。静电力常量。（1）求这两个点电荷之间的静电力f的大小；（2）若将两小球接触后放回原处，它们间的作用力是斥力还是引力？此时两小球的带电量各是多少？12如图所示，在倾角为30足够长的光滑绝缘斜面的底端a点固定一电荷量为q的正点电荷，在离a距离为s0的c处由静止释放某正电荷的小物块p（可看做点电荷）已知小物块p释放瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g已知静电力常量为k，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。（1）求小物块所带电荷量q和质量m之比；（2）求小物块速度最大时离a点的距离s。13如图所示，真空中竖直放置半径为r的光滑半圆环，圆环最低点固定一个点电荷q；质量为m、电荷量为的小圆环最初静止在图中所示的b点，此时。现让小圆环从右侧最高点由静止释放。已知重力加速度为g，静电力常量为k，距离带电荷量为q的点电荷为r的点电势可以表示为，求：（1）半圆环最低点固定的点电荷的电量q；（2）小环向下运动过程中的最大速度。14真空中有两个点电荷， ， ，当它们的距离时，两电荷之间的库仑力为多大？是引力还是斥力？（静电力常量）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1a【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。2c【解析】若同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互远离，距离增大，根据库仑定律得知，相互作用力减小。由牛顿第二定律得知它们的加速度变小，方向相反。若是异种电荷，则相互吸引，间距减小，库仑力增大，则加速度也变大，但方向仍相反，故c正确，abd错误，故选：c.点睛：根据库仑定律分析电荷间作用力的变化根据牛顿第二定律分析加速度大小与方向的变化3c【解析】当两带电小球在缓慢漏电的过程中，依据库仑定律，两电荷受到的库仑力在减小，根据力的合成法则，结合平衡条件，则有绳子对m的拉力减小，因此绳子对b的拉力大小减小，若b相对c有上滑的趋势，那么其受到摩擦力会减小，若b相对c有下滑的趋势，那么其受到摩擦力会增大，故a错误；对bc当作整体，对其受力分析，因绳子对整体的拉力减小，依据力的合成法则，则地面对整体的支持力增大，而地面对整体向左的静摩擦力会减小，故c正确，bd错误；故选c。点睛：此题考查整体法与隔离法的应用，掌握力的合成与分解法则，理解平衡条件的运用，及库仑定律内容4a【解析】库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律-库仑定律，故a正确；卡文迪许实验测量出了万有引力常量。故b错误；密立根通过油滴实验，测出了电子电荷量的精确数值，任何物体带电量的数值都是元电荷电量的整数倍。故c错误；奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，故d错误。所以a正确，bcd错误。5a【解析】带电小球b在ab间库仑力的作用下以速率v0绕a做半径为r的匀速圆周运动，b对a的库仑力提供a做匀速圆周运动的向心力，列出等式kqqr2=mv02r；若使其绕a做匀速圆周运动的半径变为2r，kqq2r2=mv22r，解得v=22v0，故选a。6d【解析】用镜面反射观察桌面微小变形时，是根据：入射光线不变时，当入射角改变时，反射角改变2，所用的物理思想方法是放大法，a正确；在研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，b正确；利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，c正确；究影响电荷间相互作用力的因素时，所用的物理思想方法是控制变量法，d错误7d【解析】a项：p点的场强大小为，依据负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，则其方向向右，即由o指向p，故a错误；b项：因为电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以若将电荷从p点移走，p点的场强大小和方向都不变，大小仍为1103n/c，方向向右，故b错误；c项：根据点电荷产生的场强公式，那么置于o点的场源电荷带正电，电荷量为，故c错误；d项：根据点电荷产生的场强公式结合矢量合力法则，两电荷在该处的电场强度大小相等，方向夹角为120，那么场源电荷与p点形成的电场中，o、p连线的中垂线上到o、p两点的距离均为30cm的点，的场强大小为e合=1103n/c，方向与中垂线垂直，故d正确。点晴：本题对电场强度和电场力的理解能力电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关而电场力既与电场有关，也与电荷有关常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，同时注意等量同号电荷形成电场的对称性要知道空间任意一点的场强是各个电荷产生的电场的叠加。8a【解析】a项：根据库仑定律可知，两点电荷的电荷量越大，它们的乘积越大，相互作用越大，故a正确；b项：根据库仑定律可知，两点电荷的间距越大，相互作用力越小，故b错误；c项：库仑定律的适用条件为“真空中的点电荷”，当间距趋近于零时，电荷不能看成点荷，公式不适用，故c错误；d项：根据库仑定律可知，电荷量都加倍时，相互作用力变为原来的4倍，故d错误。点晴：解决本题的关键记清公式的形式并理解公式的适用条件即真空中的点电荷。9d【解析】由点电荷库仑力的公式f=k可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，所以d正确。故选d。10b【解析】带电前：对b有：根据平衡条件可知： 对ab组成的整体有：根据平衡条件可知： 带电后：对b有：根据平衡条件可知： 对整体：根据平衡条件可知： ，综上所述： ， ，故选项b正确，acd错误。点睛：处于受力平衡状态的物体在求解或进行大小变化的判断时，只要选好研究对象进行正确的受力分析，应用平衡条件判断即可。11（1）310-7n （2）电量各是110-8c【解析】解:（1）由库仑定律（2）若将两小球接触后放回原处，它们带等量的同种电荷，故它们之间的作用力是斥力，此时两小球的带电量均为12(1)3gs022kq(2)3s0【解析】【分析】对物块受力分析，根据释放物块p的时候加速度的大小为g，计算小物块所带电量q和质量m之比；物块受到的合力为零的时候，速度最大，根据受力平衡计算速度最大的位置；解：（1）对小物块，由牛顿第二定律得 kqqs02mgsin=mg解得 qm=3gs022kq（2