学鲁科版选修31 1.2静电力 库仑定律 作业（4）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 1.2静电力 库仑定律 作业（4）1如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有ab两个带电小球，a球固定不动，现给b球一个垂直ab连线方向的初速度 ，使b球在水平桌面上运动，b球在水平方向仅受电场力，有关b球运动的速度大小v和加速度大小a，不可能发生的情况是()a. v和a都变小b. v和a都变大c. v和a都不变d. v变小而a变大2如图所示，探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球a带电，置于绝缘支架上，带电小球b悬于绝缘丝线的下端，质量为。当悬在p1点，b球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（ ）a. a、b间的库仑力为b. a、b间的库仑力为c. 将悬点移到p2，平衡时b低于ad. 将悬点移到p2，平衡时a、b仍在同一高度3物理学是一门实验学科，是以实验为基础的.在物理学的发展过程中，许多重要的物理规律都是由实验发现或由实验验证了的，下列有关物理实验中涉及的思想或方法说法正确的是( ) a. (a)图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了等效替代的思想b. (b)图库伦的扭秤实验装置图，该实验利用了微小量放大法的思想c. (c)图为伽利略研究落体运动的规律，在该实验中伽利略通过减小斜面的倾角，直接验证了物体下落的速度与时间成正比d. (d)图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了控制变量的思想4以下涉及物理学史的四个重大发现符合事实的是（ ）a. 楞次发现了电流热效应的规律b. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律c. 焦耳发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕d. 亚里士多德将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动5在国际单位制(si)中，力学和电学的基本单位有m(米)、kg(千克)、s(秒)、a(安培)库仑定律中k的单位用上述基本单位可表示为()a. kgm3a2s1 b. kgm3a2s2c. kgm3a2s3 d. kgm3a2s46如图所示，直径为l的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点a、b处，半圆环上穿着一带正电的小球（可视为点电荷），小球静止时位于p点，pa与ab间的夹角为。若不计小球的重力，下列关系式中正确的是（ ）a. tan3=q2q1b. tan2=q2q1c. tan3=q1q2d. tan2=q1q27以下物理学史正确的是（）a. 卡文迪许总结出了点电荷间相互作用的规律b. 伽利略首创将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法c. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律并发现了万有引力定律d. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动时匀变速直线运动8下列说法正确的是a. 牛顿发现了万有引力定律并测出了万有引力常量b. 伽利略开创了以实验事实为根据并有严密逻辑体系的科学研究，奠定了现代科学基础c. 库仑发现的库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段，是电磁学史上一块重要的里程碑，并且库仑还提出了“电场”的说法d. 安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，用的是左手9如图所示，两个带电小球a、b分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内，用水平向左的推力f作用于b球，两球在图示位置静止现将b球移动一些，发现a球随之移动少许，两球在虚线位置重新平衡则重新平衡时的情况与移动前相比，下列说法中正确的是a. 推力f变小b. 墙面对a的弹力变大c. 斜面对b的弹力变大d. 两小球之间的距离变大10如图所示，长l=1.0m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量q=1.0106 c，匀强电场的场强e=3.0103 n/c，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8.，求：（1）小球所受电场力f的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时细绳对小球的拉力大小t。11两个质量均为m、带电量分别为q和-2q的小球a、b，置于光滑水平面上，相隔一段距离，因周围空间存在着水平方向的场强为e的匀强电场，使它们能保持相对静止地由静止开始做匀加速直线运动，如图所示。试求其运动的加速度，以及两球间的距离。12如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q14109 c和q29109 c，两者固定于相距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何处 13两个小球都带正电，总共有电荷5.010-5c，当两个小球相距3.0m，它们之间的斥力为0.4n，问总电荷在两个小球上是怎样分配的?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1d【解析】abc：若a、b带异种电荷，a、b之间的库仑力为吸引力，当a、b之间的库仑力恰好完全提供向心力，b球绕着a球做匀速圆周运动，此时b球速度的大小和加速度的大小都不变；当a、b之间的库仑力小于需要的向心力，b球做离心运动，速度大小和加速度大小都要减小；当a、b之间的库仑力大于需要的向心力，b球做向心运动，速度大小和加速度大小都要变大。故a、b、c项情况可能发生。d：若a、b带同种电荷，a、b之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不在一条直线上，所以b球一定做曲线运动，由于a、b之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以b球的加速度大小在减小，由于库仑力做正功，速度增大。故d项不可能发生。综上答案为d。2c【解析】当b球处于平衡状态时，刚好与a球在同一水平面上，其受力如图所示，a、b带同种电荷；由力的平行四边形定则可得：f库=mgtan，故ab错误；若把悬点移到p2，由库仑定律可知，距离越远，a、b间的库仑力越小，b球越低，故c正确，d错误。故选c.点睛：本题考查物体的平衡、库仑定律的应用，对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法3b【解析】a：(a)图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了控制变量法的思想。故a项错误。b：(b)图是库仑的扭秤实验装置图，法国物理学家库仑利用扭秤实验发现电荷之间的相互作用规律时利用了放大法的思想。故b项正确。c：(c)图为伽利略研究落体运动的规律，伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理。故c项错误。d：(d)图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了等效替代法的思想。故d错误。点睛：知道物理学史，知道物理学家的成就和相应研究中的物理方法。4b【解析】焦耳发现了电流热效应的规律，选项a错误；库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，选项b正确；奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，选项c错误；伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动，选项d错误；故选b.5d【解析】理量的单位可以有物理公式推导而出，由，则，所以k的单位可以表示为，又根据牛顿第二定律和电流强度的定义、，可得、，可得k的单位为kgm3a2s4，d正确6a【解析】对小球进行受力分析如图所示：根据库仑定律有：f1=kq1qr12，r1=lcosf2=kq2qr22，r2=lsin根据平衡条件有：f1sin=f2cos联立解得：tan3=q2q1，故bcd错误，a正确故选a7b【解析】a：英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量g；库仑总结出了点电荷间相互作用的规律。故a项错误。b：伽利略首创将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法。故b项正确。c：开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律；牛顿在其基础上发现了万有引力定律。故c项错误；d：伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动。故d项错误。点睛：知道物理学史，知道物理学家的成就和对应的实验以及实验中的科学方法。8b【解析】引力常量g的数值是由卡文迪许测出的，选项a错误；伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展，选项b正确。“电场”概念是由法拉第提出的，选项c错误；安培定则用的是右手，选项d错误；故选b. 9ad【解析】先对小球a受力分析，受重力、支持力、静电力，如图所示：根据共点力平衡条件，有：f库=fn=mgtan再对ab整体受力分析，受重力、斜面支持力n、墙壁支持力fn、推力f，如图所示：根据共点力平衡条件，有：nsin+fn=fncos=（m+m）g解得：f=（m+m）gtan+mgtann=由于减小，不变，根据式，推力f减小；故a正确；由于减小，不变，根据式，斜面对b的弹力不变；故b错误；由于减小，根据式，墙面对a的弹力变小；故c错误；由于减小，根据式，库仑力减小，故两球间距增加；故d正确；故选ad。点睛：本题考查了连接体问题的动态平衡，整体法隔离法相结合是解决此类问题根本方法，并掌握矢量的合成法则应用，及三角知识的运用10（1）3.010-3n （2）4.010-4 kg （3）5.610-3n【解析】（1）f=qe=3.010-3n （2）由，得m=4.010-4 kg （3）由动能定理得 由牛顿第二定律得： 得t=5.610-3n - 1分11，方向向左 ； 【解析】（1）对a、b整体：qe-2qe=2ma得： （2）设所求的距离为l，则对b有： 联立得：l 点睛：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用12x40cm【解析】q1的电量比q2电