学鲁科版选修31 1.2静电力 库仑定律 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 1.2静电力 库仑定律 作业（2）1真空中两个点电荷相距r时，静电力为f;如果将它们其中一个的电荷量减半，同时将距离增大为2r时，则静电力将变为a. f8 b. f c. 2f d. f42两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），分别带有+3q和-q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是f。若把它们接触后分开，它们之间的库仑力的大小仍为f,则两小球间的距离变为( )a. r b. r3 c. 33r d. 233r3两个分别带有电荷量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，它们之间库仑力的大小为f。两小球相互接触后将其固定，距离变为2r，则两球间库仑力的大小为a. 13f b. 14f c. 45f d. f4下列关于点电荷的说法正确的是a. 球状带电体一定可以看成点电荷b. 点电荷就是元电荷c. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体d. 一个带电体能否看成点电荷应视具体情况而定5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6两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/57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8在绝缘的光滑水平面上有两个同样的金属小球相距l，分别带有异号电荷。现给两个小球大小相同、方向相反的初速度，此后两小球发生弹性碰撞并有电荷的充分转移，当两小球再次相距l时a. 两小球间电场力的大小一定比开始时大b. 两小球速度的大小一定比初速度大c. 两小球速度是否比初速度大取决于带电量情况d. 两小球的速度一定大小相等、方向相反9电荷周围有电场，具有质量的物体周围有引力场，引力场与电场有很多相似之处。例如点电荷q的场强公式为e=kqr2，质点(或球)m周围的引力场场强也可以用定义电场强度的方法得到g=gmr2；负点电荷q周围的电势为=kqr，质点(或球)m周围的引力场的引力势为p=gmr，同样按照电场线的定义方式引力场周围也可以画出引力线。设地球质量为m，半径为r，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为g，则下列说法正确的是（ ）a. 两个质量相等的星球周围的引力线分布如图乙所示b. 距地球表面高度r处的引力场强度为g4c. 距地球表面高度r处的引力场的引力势为-gm2rd. 如果不计空气阻力，从地球表面发射一颗质量为m，轨道高度为r的人造地球卫星，火箭需要提供的能量为3gmm4r10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？11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）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？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】设真空中两个电荷量为q与q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为f，根据库仑定律，有：f=kqqr2；若它们其中一个的电荷量减半，同时将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：f=kq2q(2r)2=kqq8r2=f8，故a正确，bcd错误； 故选a。点睛：本题关键是根据库仑定律直接列式求解；库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，依据题目条件，即可求解2c【解析】接触前f=k3q2r2，接触后，根据平均分配原则，两个小球的带电量都为q，库仑力为f=kq2r2，联立解得r=33f，c正确3a【解析】相距为r时，根据库仑定律得：f=k3q2r2，接触后，各自带电量变为q=q+3q2=2q，则此时f=k4q22r2=kq2r2=13f，故选a.4d【解析】体积较大的带电体，如果相对于研究的问题，体积可以忽略不计，将其简化为点产生的误差较小，那么可以简化为点电荷，所以球状带电体也不一定能看作点电荷，故a错误；点电荷是种理想化的模型，它并不是元电荷，故b错误；带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量无具体关系，故c错误；一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定，故d正确；故选d.5c【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。6a【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。7d【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8bd【解析】两球相碰后，电量先中和后均分，根据库仑定律可知再回到原位置时两小球间电场力的大小一定比开始时小，选项a错误；碰前两球之间存在库仑引力，而且引力做正功，动能增加，碰后两球带上同种电荷被排斥分开，此过程中电场力也做正功，动能变大，则再次回到原位置时两小球速度的大小一定比初速度大，选项b正确，c错误；两球在碰前和碰后都是相互作用力，总是等大反向，则加速度总是相同的，则两小球回到出发点时，速度一定大小相等、方向相反，选项d正确；故选bd.点睛：此题关键考查牛顿第二定律即动能定理的应用；知道库仑力是相互作用力，总是等大反向的，由此可对两个相同小球的运动性质进行判断.9bd【解析】a、其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力线应该终止于中心天体，其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球，所以引力线应该是曲线，综合分析可知，两个质量相等的星球周围的引力线分布如图丙所示，故a项错误；b、距地球表面r高度处的引力场强度g=gm(r+r)2=gm4r2=g4，故b项正确；c、距地球表面r高度处的引力场的引力势能为gmm2r，故c 错误；d、将质量为m的卫星发射到r高度，引力势能的增加量ep=gmm2r(gmmr)=gmm2r，根据万有引力提供向心力有gm(2r)2=mv22r，解得ek=12mv2=gmm4r，根据能守恒定律，卫星机械能增加量等于发动机消耗的最小能量e=ep+ek=3gmm4r，故d项正确；故选bd。10(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。11（1） (2)引力【解析】由库仑定律 得因q1和q2是异种电荷，相互吸引，所以它们间的库仑力为引力。综上所述本题答案是：（1） (2)引力点睛：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，利用这点来判断力的方向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