人教版选修31 库仑定律 作业.doc

课时跟踪检测（二） 库 仑 定 律1下列关于点电荷的说法，正确的是()a点电荷一定是电荷量很小的电荷b点电荷是一种理想化模型，实际不存在c只有体积很小的带电体，才能作为点电荷d体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：选b当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以a、c、d错，b正确。2关于库仑定律的理解，下面说法正确的是()a对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式b只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式c两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的d摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电解析：选c库仑定律适用于真空中的点电荷，故a、b错。库仑力也符合牛顿第三定律，c对。橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，d错。3.如图1所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()图1a速度变大，加速度变大b速度变小，加速度变小c速度变大，加速度变小 d速度变小，加速度变大解析：选c因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小。4如图2所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球 (可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为qa、qb，相距为l。则a对b的库仑力为()图2afabk，方向由a指向bbfabk，方向由a指向bcfabk，方向由b指向adfabk，方向由b指向a解析：选c由于两小球相互吸引，所以a对b的库仑力方向由b指向a，根据库仑定律可得fabk，故选项c正确。5.一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，o是球心。有两个带同种电荷且质量分别为m1和m2可视为质点的小球，当它们静止后处于如图3所示状态，则m1和m2对碗的弹力大小之比为()图3a1 b.1c2 d.2解析：选b选取两小球组成的整体为研究对象，受力分析并正交分解如图：由平衡条件得：f1在水平方向的分力f和f2在水平方向的分力f大小相等。即f1cos 60f2cos 30，所以：。6.如图4所示，有三个点电荷a、b、c位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1 cm，b、c电荷量为qbqc1106 c，a电荷量为qa2106 c，a所受b、c两个电荷的静电力的合力f的大小和方向为()图4a180 n，沿ab方向b180 n，沿ac方向 c180 n，沿bac的角平分线d180 n，沿bac的角平分线解析：选dqb、qc电荷对qa电荷的库仑力大小相等，故：ff1f2n180 n两个静电力，夹角为60，故合力为：f2fcos 302180 n180 n方向沿bac的角平分线故选d。7.如图5所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为q，那么关于a、b两球之间的万有引力f引和库仑力f库的表达式正确的是()图5af引g，f库k bf引g，f库kcf引g，f库k df引g，f库k解析：选d由于a、b两球所带的异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故f库k。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不能满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故f引g。所以d正确。8如图6所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球a，用原长为l0 的绝缘弹簧将a与另一个金属小球b连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有()图6ax2x1 bx2x1cx2x1 dx2x1解析：选c库仑力等于弹力，两球电荷量各减半时，若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响，库仑力减为原来的，则x2x1，但实际是距离减小后库仑力又会增大，故正确答案是x2x1，c正确。9类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m1、m2，且带异种电荷，电荷量分别为q1、q2，相距为l，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m1的动能为ek，则m2的动能为()a.ek b.ekc.ek d.ek解析：选b对于两点电荷，库仑力提供向心力，则，所以ek1m1vr1ek，ek2m2vr2，因为r1r2l，所以ekek2(r1r2)。解得ek2ek。10两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为f1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为f2，则f1f2可能为()a52 b54c56 d58解析：选b它们在相距一定距离时相互作用力为f1k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力f2kf1，则f1f2为54，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力f2kf1，则f1f2为59，故b正确，a、c、d错误。113个点电荷呈三角状分布，q16.00109 c，q25.00109 c，q32.00109 c，它们之间的距离和位置如图7所示。求q3所受静电力的大小和方向。图7解析：首先确定q1和q2作用在q3上的力的方向。q1对q3是排斥力f13(同种电荷)，q2对q3是吸引力f23(异种电荷)，如图所示。欲求q3受到的静电力，需要运用库仑定律分别求得f13和f23，然后进行矢量相加。f13k9.0109 n4.32109 n在x方向上的分力f13cos 373.46109 n在y方向上的分力f13sin 372.59109 nf23k9.0109 n5.63109 n所以，fx3.46109 n5.63109 n2.17109 n，方向为x轴负方向。fy2.59109 nq3受到的合静电力f n3.38109 ntan 1.19查表知，130，即f的方向与x轴正方向成130角。答案：3.38109 n方向与x轴正方向成130角12两个正点电荷q1q和q24q分别固定在光滑绝缘水平面上的a、b两点，a、b两点相距l，且a、b两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图8所示。图8(1)现将另一正点电荷置于a、b连线上靠近a处由静止释放，求它在ab连线上运动过程中达到最大速度时的位置离a点的距离。(2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近a点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度最大时的位置在p处。试求出图中pa和