2022高中物理魯科版必修第三冊(cè)素養(yǎng)達(dá)標(biāo) 1.2 庫 侖 定 律 含解析

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(多選)如圖所示，用兩根絲線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球M、N，此時(shí)上、下絲線的彈力分別為FM和FN，如果使M球帶正電，N球帶負(fù)電，上、下絲線的彈力分別為FM′和FN′，則

(

)A.FM<FM′

B.FN>FN′C.FM=FM′

D.FN<FN′【解析】選B、C。設(shè)球M、N的質(zhì)量均為m。取M和N整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可知：FM=FM′=2mg；取N為研究對(duì)象，M、N間庫侖力為F，由平衡條件知：M、N不帶電時(shí)，F(xiàn)N=mg，M、N帶電時(shí)，F(xiàn)+FN′=mg，所以FN′=mg-F，即FN′<FN，故B、C正確。2.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式正確的是

(

)A.F引=G，F(xiàn)庫=k

B.F引≠G，F(xiàn)庫≠kC.F引≠G，F(xiàn)庫=k

D.F引=G，F(xiàn)庫≠k【解析】選D。由于a、b兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l=3r，不滿足l?r的要求，故不能將帶電球殼看成點(diǎn)電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫≠k。雖然不滿足l?r，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，可以應(yīng)用萬有引力定律，F(xiàn)引=G，故選項(xiàng)D正確。3.如圖，電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知放在P、Q連線上某點(diǎn)R處的點(diǎn)電荷q受力為零，且PR=2RQ。則

(

)A.q1=2q2

B.q1=4q2C.q1=-2q2

D.q1=-4q2【解析】選B。由于R處的點(diǎn)電荷q受力平衡，根據(jù)庫侖定律得=，PR=2RQ，解得q1=4q2。q1、q2一定為同種電荷，所以選項(xiàng)B正確。4.如圖所示，兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷q1、q2，電荷量之比為1∶4，相距為d，引入第三個(gè)點(diǎn)電荷q3，要使q3能處于平衡狀態(tài)，對(duì)q3的位置、電性和電荷量的要求，以下敘述正確的是

(

)A.q3在q1和q2連線之間距離q1為d處，且為負(fù)電荷，對(duì)電荷量無要求B.q3在q1和q2連線之間距離q1為d處，且為正電荷，對(duì)電荷量無要求C.q3在q1和q2連線之間距離q1為d處，對(duì)電性和電荷量均無要求D.q3在q1和q2連線的延長(zhǎng)線上，位于q1左側(cè)d處，對(duì)電性和電荷量均無要求【解析】選C。由題意知，電荷q3一定在兩正電荷之間，根據(jù)平衡條件有：k=k，解得=，即r1=d，q3在q1和q2連線之間距離q1為d處，對(duì)電性和電荷量均無要求，故C正確。5.三個(gè)相同的金屬小球A、B、C分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。A、B兩球帶同種電荷，A所帶電荷量為Q，B所帶電荷量為nQ，C不帶電且離A和B很遠(yuǎn)，此時(shí)A、B兩球之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使C先與A接觸，與A分開后，C再與B接觸，然后將C移至遠(yuǎn)處，此時(shí)A、B兩球之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知

(

)A.n=

B.n=3C.n=

D.n=6【解析】選C。設(shè)A、B兩球間的距離為r，則F=k，C與A接觸后，A、C分別帶的電荷量均為，C再與B接觸后，B、C所帶的電荷量均為，則F=k，聯(lián)立兩式可得n=，C正確。6.中國的FY-3A衛(wèi)星可觀測(cè)到高能質(zhì)子和高能電子。如圖所示，分別在A、B兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C。在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C，且AB=AC=BC=6×10-2m。如果有一高能電子在C點(diǎn)處，它所受的庫侖力的大小和方向如何？【解析】電子在C點(diǎn)同時(shí)受A、B處點(diǎn)電荷的作用力FA、FB，如圖所示。由庫侖定律F=k得FA=FB=k=N=8.0×10