沪科选修31 探究电荷相互作用规律 作业

1、课时分层作业(二)探究电荷相互作用规律基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(多选)下面关于点电荷的说法正确的是()A点电荷可以是带电荷量很大的带电体B带电体体积很大时不能看成点电荷C点电荷的带电荷量可能是2.56×1020 CD大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看作点电荷AD点电荷是一个理想化的模型，当带电体的大小和形状对作用力的影响可以忽略时带电体可看成点电荷点电荷不是以带电荷量的多少来确定的，电荷量必须是元电荷的整数倍故A、D对2.如图1­2­8所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r，球的

2、半径比r小得多，A带电荷量为4Q，B带电荷量为2Q，相互作用的静电力为F，现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F，则F与F之比为()图1­2­8A83B81C18D41B由库仑定律可得：没接触前A、B之间的静电力为F，即Fkk，而两球接触后再分开，它们的电荷是先中和，再平分，故分开后，两球带的是同种电荷，两球的带电量均为Q，则库仑力FkF，所以F与F之比为81，故选B.3在真空中有两个点电荷，二者的距离保持一定若把它们各自的电量都增加为原来的3倍，则两电荷的库仑力将增大到原来的() 【导学号：69682020】A1倍B6倍C9倍

3、D3倍C由库仑力的公式Fk知，当距离保持不变，把它们各自的电量都增加为原来的3倍时，Fk9k9F，所以C正确4两个分别带有电荷量为Q和3Q的相同金属球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.现将两球相互接触后固定在相距为0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为()A.F B.FC.FD.12FA接触前两个点电荷之间的库仑力大小为：Fk，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为Q，距离又变为原来的0.5倍，库仑力大小为：Fk4kF，故A正确故选A.5(多选)两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，

4、小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是() 【导学号：69682021】Aa一直在增大Ba一直在减小Cv一直在增大Dv一直在减小BCB在A的静电斥力的作用下，向远离A的方向运动，由Fk可知，小球B所受库仑力逐渐减小，其加速度逐渐减小，但因小球B的加速度与速度方向相同，小球B的速度将逐渐增大，故B、C正确6如图1­2­9所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，相距L，则A对B的库仑力()图1­2­9AFABk，方向由A指向BBFABk，方向由A指向BCFABk，方向由B指

5、向ADFABk，方向由B指向AC由于两小球是相互吸引关系，所以A对B的库仑力的方向由B指向A，根据库仑定律可得FABk，故C正确二、非选择题(14分)7两个带电小球，质量都是1 kg，带电荷量都为2.0×105 C，相隔较远，以至于两球可看成点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比【解析】因为两球都可看成点电荷和质点，所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力5.4×1010.【答案】5.4×1010能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1真空中有P1和P2两个点电荷，不计重力作用，P1的电量是P2的2倍，P1

6、的质量是P2的一半，将它们释放时，P2的加速度的大小等于a，则P1加速度的大小等于()【导学号：69682022】Aa/4Ba/2C2aD4aCP2所受的合力是P1施给它的库仑力，所以库仑力Fm2a，则P1所受的合力为P2施给它的库仑力，两个电荷间的库仑力是相互作用的一对力所以a1a2a.故C正确，A、B、D错误故选C.2.用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相等，当它们带上同种电荷时，相距L而平衡，如图1­2­10所示若使它们的带电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离()图1­2­10A大于L/2B等于L/2C小于L/2D等于

7、LA对球受力分析，受重力、细线的拉力和静电斥力，如图所示：根据平衡条件，有：Fmgtan ；由题，两球的电量减小一半，若距离不变，根据库仑定律知，库仑力减小为；假设两球的电量减小一半，若距离也减小一半，库仑力不变；由于角度减小，故F库>mgtan ，不能平衡，间距要变大，即大于.故选A.3.如图1­2­11所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图1­2­11AF1BF2CF3DF4B据“同电相

8、斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，故Fac与Fbc的合力只能为F2，选项B正确4如图1­2­12所示，A、B在同一水平线上，以AB为直径的半圆周与竖直光滑绝缘杆相交于M点电荷量为Q1、Q2的两个正、负点电荷分别固定在A点和B点，一个带正电的轻金属环q(视为点电荷，且重力忽略不计)套在绝缘杆上，在M点恰好平衡，MA与AB的夹角为，则() 【导学号：69682023】图1­2­12Atan3 Btan2 Ctan Dtan A设圆周的直径为d，根据库仑定律得：Q1对q的库仑力大小为F1k，Q2对q的库

9、仑力大小为F2k；对q，根据平衡条件得：F1sin F2cos .联立以上三式得：tan3 ，故选A.二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)如图1­2­13所示，把质量为3 g的带电小球B用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q4.0×106 C的带电球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距20 cm时，绳与竖直方向成37°，A、B球均静止试求：B球的带电量及电性(静电常数k9.0×109 N·m2/C2，重力加速度g10 m/s2)图1­2­13【解析】对球B受力分析，如图，根据共点力平衡条件，结合几何关系得到：Tsin 37°FTcos 37°mg解得：Fmgtan 37°根据库仑定律，有：Fk解得：q2.5×108 C即B球的带电量是2.5×108 C，且带负电【答案】2.5×108 C，且带负电6(14分)一条长3L的线穿着两个完全相同的小金属环A和B，质量均为m，将线的两端都系于同一点O，如图1­2­14所示，当两金属环带上等量同种电荷后，由于两环间的静电斥力使丝线构成一个等边三角形，此时两环处于同一水平线上，如果不计环与线的