2016-2017學(xué)年高中物理第1章靜電場第2節(jié)靜電力庫侖定律學(xué)業(yè)分層測評魯科版選修.docx

靜電力 庫侖定律(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達標1(多選)在庫侖扭秤實驗中，對于庫侖力的研究，用到了下述哪些思想方法()A均分思想B放大法C控制變量法D補償法【解析】在研究F與q、r的關(guān)系時，用到了控制變量法；為了改變點電荷的電荷量，用到了電荷量均分的思想，把帶電小球的電荷量q分為，為了比較力的大小，通過改變懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以使較小的力得到放大，所以正確選項為A、B、C.【答案】ABC2(多選)關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：34660012】A真正的點電荷是不存在的B點電荷是一種理想化模型C足夠小的電荷就是點電荷D球形帶電體都可以看作點電荷【解析】點電荷是一種理想化模型，帶電體的形狀和大小，對研究結(jié)果的影響可以忽略時，才可將帶電體看作點電荷，并不是由帶電體的帶電量大小或形狀完全決定的，故A、B正確，C、D錯誤【答案】AB3用控制變量法，可以研究影響電荷間相互作用力的因素，如圖126所示，O是一個帶電的物體，若把絲線和帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小，這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來，若物體O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示，則以下對該實驗現(xiàn)象的判斷正確的是()圖126A保持Q、q不變，增大d，則變大，說明F與d有關(guān)B保持Q、q不變，減小d，則變大，說明F與d成反比C保持Q、d不變，減小q，則變小，說明F與q有關(guān)D保持q、d不變，減小Q，則變小，說明F與Q成正比【解析】保持Q、q不變，根據(jù)庫侖定律公式F，增大d，庫侖力變小，則變小，減小d，庫侖力變大，則變大，F(xiàn)與d的二次方成反比，故A、B錯誤；保持Q、d不變，減小q，則庫侖力變小，變小，知F與q有關(guān)，故C正確；保持q、d不變，減小Q，則庫侖力變小，變小，根據(jù)庫侖定律公式Fk，知F與兩點電荷的乘積成正比，故D錯誤【答案】C4關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：34660013】A庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的球體B根據(jù)Fk，當兩電荷的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大C若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力D庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律【解析】點電荷是實際帶電體在一定條件下的理想化模型，只有帶電體的大小和形狀對電荷的作用力影響很小時，實際帶電體才能視為點電荷，故選項A錯；當兩個“點電荷”之間的距離趨近于零時，這兩個“點電荷”已相對變成很大的帶電體，不能再視為點電荷，公式Fk已不能用于計算此時的靜電力，故選項B錯；q1和q2之間的靜電力是一對相互作用力，遵從牛頓第三定律，它們的大小相等，故選項C錯；庫侖定律與萬有引力定律的表達式相似，研究和運用的方法也很相似，都是平方反比定律，故選項D對【答案】D5如圖127所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量的大小比b的小已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是()圖127AF1BF2CF3DF4【解析】據(jù)同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引，確定電荷c受到a和b的庫侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，因此Fb大于Fa，F(xiàn)b與Fa的合力只能為F2，故選項B正確【答案】B6人類已探明某星球帶負電，假設(shè)它是一個均勻帶電的球體，將一帶負電的粉塵置于該星球表面h處，恰處于懸浮狀態(tài)現(xiàn)設(shè)科學(xué)家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h處，無初速釋放，則此帶電粉塵將()A向星球地心方向下落B飛向太空C仍在那里懸浮D沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛出【解析】均勻帶電的星球可視為點電荷粉塵原來能懸浮，說明它所受的庫侖力與萬有引力相平衡，即G，可以看出，r增大，等式仍然成立，故選C.【答案】C7(多選)如圖128所示，兩根絲線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，此時上、下絲線所受的力分別為TA和TB.如果使A帶正電荷，使B帶負電荷，上、下絲線所受的力分別為TA、TB，則()【導(dǎo)學(xué)號：34660014】圖128ATATABTATACTATADTBTB【解析】以A、B兩球組成的整體為研究對象，無論是小球帶電還是小球不帶電，分析其受力情況并根據(jù)平衡條件可知：上方絲線的拉力大小總是等于下面兩球重力的大小以B球為研究對象并分析其受力情況可知，當A、B球不帶電時：TBmBg；當A、B球帶異種電荷時：TBmBgF，F(xiàn)為A、B兩球間的庫侖力故選項A、D正確【答案】AD8有三個完全一樣的球A、B、C，A球帶電荷量為7Q，B球帶電荷量為Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？【解析】設(shè)A、B兩球間的距離為r，由庫侖定律知，開始時A、B兩球之間的作用力為Fk據(jù)電荷均分原理可知，當A、C兩球接觸時，兩球均帶電Q當B、C兩球接觸時，兩球均帶電(QQ)Q故后來A、B兩球間的作用力FkF.【答案】能力提升9(多選)兩個質(zhì)量分別是m1、m2的小球，各用絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度1、2，如圖129所示，此時兩個小球處于同一水平面上，則下列說法正確的是()圖129A若m1m2，則12B若m1m2，則12C若m1m2，則12D若q1q2，則12【解析】以m1為研究對象，對m1受力分析如圖所示由共點力平衡得FT sin 1F斥FT cos 1m1g由得tan 1，同理tan 2，因為不論q1、q2大小如何，兩帶電小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力，大小永遠相等，故從tan 知，m大，則tan 小，亦小()，m相等，亦相等，故B、C正確【答案】BC10如圖1210所示，在光滑、絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個帶電小球A、B、C(可視為質(zhì)點)若它們恰能處于平衡狀態(tài)，則這三個小球所帶電荷量及電性的關(guān)系，可能為下面的()【導(dǎo)學(xué)號：34660015】圖1210A9q、4q、36qB4q、9q、36qC3q、2q、8qD3q、2q、6q【解析】據(jù)三個點電荷平衡規(guī)律：兩同夾異、兩大夾小，可知A、D可能正確再由kkk及rACrABrBC得，其中QA、QB、QC是電荷量的大小，代入可知，只有A正確【答案】A11如圖1211所示，A、B是兩個帶等量同種電荷的小球，A固定在豎直放置的10 cm長的絕緣支桿上，B靜止于光滑絕緣傾角為30的斜面上且恰與A等高，若B的質(zhì)量為30 g，則B帶電荷量是多少？(取g10 m/s2)圖1211【解析】因為B靜止于光滑絕緣傾角為30的斜面上且恰與A等高，設(shè)A、B之間的水平距離為L.依據(jù)題意可得tan 30，L cm10 cm對B進行受力分析，如圖所示，依據(jù)物體的平衡條件解得庫侖力：Fmgtan 303010310 N0.3 N依據(jù)Fk得：Fk.解得Q10102 C1.0106 C.【答案】1.0106 C12如圖1212所示，真空中A、B兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質(zhì)量均為0.9 g，分別用兩根10 cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板上的同一點，當平衡時B球偏離豎直方向60，A球豎直且與墻壁接觸g取10 m/s2，求：【導(dǎo)學(xué)號：34660016】圖1212(1)每個小球的電荷量；(2)每根細線中的拉力大小【解析】(1)B球在重力、繩的拉力和庫侖力作用下平衡，且三力