2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場 學業(yè)分層測評2 電荷間的相互作用 魯科版選修1 -1.doc
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學業(yè)分層測評(二) 電荷間的相互作用 (建議用時:45分鐘) [學業(yè)達標] 1.關于點電荷的下列說法中正確的是( ) A.體積較大的帶電體在任何條件下都不可看成點電荷 B.足夠小(例如體積小于1 mm3)的帶電體,一定可以看作點電荷 C.由庫侖定律可知,兩個電荷間的距離趨于無窮小時,庫侖力趨于無限大 D.一個帶電體能否看成點電荷,不是看它尺寸的絕對值,而是看它的形狀和大小對相互作用力的影響是否能忽略不計 【解析】 一個帶電體能否看成點電荷,并不只是看它本身尺寸的大小,而是看它的形狀和大小對相互作用力的影響能否忽略不計,D正確.當研究兩個距離很遠的星球間的庫侖力時,兩星球也可視為點電荷,A錯誤.兩個很小的帶電體距離很小時也不可看作點電荷,B錯誤.庫侖定律的適用條件是真空中的點電荷,當兩電荷間的距離趨于無窮小時,電荷不能視為點電荷,庫侖定律不能使用了,它們間的庫侖力并非無窮大,C錯誤. 【答案】 D 2.(多選)庫侖定律的適用范圍是( ) A.真空中兩個帶電球體間的相互作用 B.真空中任意帶電體間的相互作用 C.真空中兩個點電荷間的相互作用 D.真空中兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離,則可應用庫侖定律 【解析】 兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時,這兩個帶電體均可視為點電荷,而且在真空中,則可應用庫侖定律,故C、D正確. 【答案】 CD 3.在真空中兩個點電荷A、B相距10 cm,A的帶電荷量是B的帶電荷量的10倍,B受的庫侖力是0.1 N,則A受到的庫侖力是( ) 【導學號:18152013】 A.1 N B.0.1 N C.10 N D.100 N 【解析】 A、B間的庫侖力應是作用力與反作用力,根據牛頓第三定律,A受的庫侖力為0.1 N. 【答案】 B 4.真空中兩個異種點電荷q1、q2相距一定距離.現(xiàn)固定q1,再把q2移到遠處的過程中,q2受到的庫侖力( ) ①不斷增大?、诓粩鄿p小 ③是吸引力?、苁桥懦饬? A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 【解析】 由庫侖定律可得,把q2移到遠處的過程中,q2受到的庫侖力不斷減小,②正確,由于q1和q2是異種電荷,所以q2受到的庫侖力是吸引力,③正確. 【答案】 B 5.兩個大小相同的金屬球,所帶電荷量分別為3Q和-Q,相距r時(r遠大于金屬球半徑),它們之間的相互作用力大小為F.現(xiàn)將兩球接觸后分開,并使它們相距2r,則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)? ) A. B. C. D. 【解析】 兩球接觸前的相互作用力大小F=k=.兩球接觸后,電荷先中和再平分,兩球分開后的帶電量均為=Q,所以兩球間作用力大小變?yōu)镕′==. 由以上可知F′=. 【答案】 C 6.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的箔片張開.圖中所表示的驗電器上感應電荷的分布情況正確的是( ) 【解析】 把帶電金屬球移近不帶電的驗電器,若金屬球帶正電,則將導體上的自由電子吸引上來,這樣驗電器的上部將帶負電,箔片帶正電;若金屬球帶負電, 則將導體上的自由電子排斥到最遠端,這樣驗電器的上部將帶正電,箔片帶負電.選項B正確. 【答案】 B 7.兩個點電荷相距為d,相互作用力大小為F,保持兩點電荷的電荷量不變,改變它們之間的距離,使之相互作用力大小為4F,則兩點電荷之間的距離應是( ) 【導學號:18152014】 A.4d B.2d C. D. 【解析】 由庫侖定律可知兩點電荷間的相互作用力與它們距離的平方成反比,所以當相互作用力大小變?yōu)樵瓉?倍時,兩電荷間的距離應變?yōu)樵瓉淼囊话耄碈正確. 【答案】 C 8.兩個帶正電的小球,放在光滑的水平絕緣板上,它們相距一定距離.若同時釋放兩球,它們的加速度之比將( ) A.保持不變 B.先增大后減小 C.增大 D.減小 【解析】 設兩球的質量分別為m1、m2,兩球所受的庫侖斥力大小分別為F1、F2.由牛頓第二定律可知,a1=,a2=,由牛頓第三定律可知,兩球間的庫侖斥力等大反向,故F1=F2,可得出=,故兩球的加速度之比與兩球間距大小無關,A正確. 【答案】 A [能力提升] 9.(多選)半徑相同的金屬球A、B帶有等量電荷,相距一定距離時,兩球間的相互作用的庫侖力為F.今讓第三個與A、B相同的不帶電的金屬球C先后與A、B接觸后再移開,此時A、B的相互作用力大小可能是( ) A. B. C. D. 【解析】 金屬球A、B之間存在著相互作用力即庫侖力,利用庫侖定律F=k可知,若當兩小球的距離不變時,兩球之間的相互作用力的大小與它們之間的帶電荷量的乘積成正比.因兩個小球的帶電性不明確,所以兩個小球可能帶同種電荷,也可能帶異種電荷,故兩個小球之間的作用力可能是相互吸引力,也可能是相互排斥力. 若兩個小球帶同種電荷時,C分別與A、B相接觸后,電荷量直接平均分配,最后A、B的帶電荷量剩下原來的和.故此時兩個金屬球之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?,? 若兩個小球帶異種電荷時,C先與A接觸,電荷量平均分配;再與B接觸,電荷量先中和后,再平均分配.最后A、B的帶電荷量剩下原來的和,故此時兩個金屬球之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?,即F. 【答案】 AB 10.在真空中有兩個點電荷,其中一個電荷的電荷量是另一個電荷的4倍,當它們相距0.05 m時,相互斥力為1.6 N;當它們相距0.1 m時,相互斥力為______N.那么,這兩個點電荷的電荷量分別為______C和______C. 【導學號:18152015】 【解析】 設其中一個的電荷量為q,則另一個的電荷量為4q, 由庫侖定律:F1=k,F(xiàn)2=k, 將F1=1.6 N,r1=0.05 m, r2=0.1 m代入可解得 F2=0.4 N,q=10-6 C, 4q=10-6 C. 【答案】 0.4 10-6 10-6 11.真空中有兩個靜止的點電荷,相距18 cm,其中Q1帶正電,電荷量為1.810-12 C,它們之間的引力F=1.010-12 N,求Q2所帶的電荷量及電性. 【解析】 由于是真空中的兩個點電荷,符合運用庫侖定律解題的條件.由庫侖定律:F=k, 可得Q2== C=2.010-12 C. 因為Q1、Q2間的作用力為引力,可見Q2帶負電. 【答案】 2.010-12 C 負電 12.兩個帶電小球,質量都是1 kg,帶電荷量都為2.010-5 C,相隔較遠,以至于兩球可看成點電荷,試求它們之間的靜電力與萬有引力之比. 【導學號:18152016】 【解析】 因為兩球都可看成點電荷和質點,所以可直接應用庫侖定律和萬有引力定律計算靜電力和萬有引力. ====5.41010. 【答案】 5.41010- 配套講稿:
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