2024-2025學(xué)年高中物理第一章靜電場第2節(jié)庫侖定律課時訓(xùn)練含解析新人教版選修3-1

PAGE6-第2節(jié)庫侖定律基礎(chǔ)訓(xùn)練點電荷的理解1.下列關(guān)于點電荷的說法正確的是(D)A.任何帶電體,都可以看成是電荷全部集中于中心的點電荷B.球狀帶電體肯定可以看成點電荷C.點電荷就是元電荷D.一個帶電體能否看做點電荷應(yīng)以詳細(xì)狀況而定解析:一個帶電體能否看做點電荷,是相對于具體問題而言的,不能單憑其大小和形態(tài)及帶電荷量的多少來推斷,因此D正確,A,B錯誤。元電荷是電荷量,點電荷是帶電體的抽象,兩者的內(nèi)涵不同,所以C錯誤。庫侖定律的理解及基本應(yīng)用2.庫侖定律的適用條件是(C)A.真空中兩個帶電球體間的相互作用B.真空中隨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.兩個帶電小球之間的相互作用解析:庫侖定律的適用范圍是真空中兩個點電荷間的相互作用,故選項C正確。3.兩個點電荷相距r時相互作用為F,則(D)A.電荷量不變距離加倍時,作用力變?yōu)镕B.其中一個電荷的電荷量和兩電荷間距離都減半時,作用力為4FC.每個電荷的電荷量和兩電荷間距離都減半時,作用力為4FD.每個電荷的電荷量和兩電荷間距離都增加相同倍數(shù)時,作用力不變解析:由F=kq1q2r2知,若q14.如圖,同始終線上有A,B,C三點,A,B處均固定著一正電荷,C處的負(fù)電荷受A,B的庫侖力的合力記為F,若將C處的電荷向B移近一些,力F會(B)A.變小 B.變大C.不變 D.變大、變小均有可能解析:依據(jù)庫侖定律F=kq5.兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為q1和q2,當(dāng)兩球心相距3R時,相互作用的靜電力大小為(D)A.F=kq1q2C.F<kq1解析:因為兩球心距離不比球的半徑大許多,所以不能看作點電荷,必需考慮電荷在球上的實際分布。當(dāng)q1,q2是同種電荷時會相互排斥,分布于最遠(yuǎn)的兩側(cè),距離大于3R;當(dāng)q1,q2是異種電荷時會相互吸引,分布于最近的一側(cè),距離小于3R,如圖甲、乙所示。所以靜電力可能小于kq1q2庫侖定律在平衡問題及動力學(xué)中的綜合應(yīng)用6.如圖所示,兩電荷量分別為+Q和+q的小球用長為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接,靜止在光滑絕緣水平面上。兩個小球的半徑r?l,k表示靜電力常量。則輕繩的張力大小為(C)A.0 B.kQ2l2 C.k解析:兩個帶電小球間的靜電力F=kQql2,由于兩小球靜止,所以輕繩的張力FT=F=7.(2024·浙江寧波適應(yīng)性考試)如圖甲所示,兩段等長絕緣輕質(zhì)細(xì)繩將質(zhì)量分別為m,3m的帶電小球A,B(均可視為點電荷)懸掛在O點,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),然后在水平方向施加一勻強電場,當(dāng)系統(tǒng)再次達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)時,如圖乙所示,小球B剛好位于O點正下方(細(xì)繩始終處于伸長狀態(tài))。則兩個點電荷帶電荷量QA與QB的大小關(guān)系是(A)A.7∶3 B.3∶1 C.3∶7 D.5∶3解析:在圖乙中,設(shè)繩OA與豎直方向的夾角為θ,對A,B整體受力分析,由平衡條件可得TOAcosθ=4mg,QBE+TOAsinθ=QAE,對B受力分析,由平衡條件可得TABcosθ+Fcosθ=3mg,TABsinθ+Fsinθ=QBE,由以上各式解得QAQB8.(2024·浙江名校新高考探討聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為L的絕緣輕繩下端,另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點的正下方(A,B均視為點電荷),輕繩與豎直方向成60°角,小球A,B靜止于同一高度。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,則小球所受靜電力大小為(D)A.12mg B.32mg C.k解析:受力分析如圖:則Fmg=tan60°,得F=3mg,可知選項A,B錯誤;依據(jù)幾何學(xué)問,LAB=32L,依據(jù)庫侖力公式得F=kQQL9.如圖甲所示,光滑絕緣的水平面上的P點固定著一個帶正電的點電荷,在它的右側(cè)N點由靜止起先釋放一個也帶正電的小球(可視為質(zhì)點)。以向右為正方向,圖乙中能反映小球運動速度隨時間改變規(guī)律的是(A)解析:小球向右運動過程中,所受庫侖力減小,小球的加速度減小,在v-t圖象中,圖線切線的斜率表示加速度,選項A中圖線切線的斜率漸漸減小,選項A正確。10.(2024·浙江嘉興測試)如圖所示,帶電小球A,B固定在絕緣豎直桿上,帶電小球C靜止于光滑絕緣水平面上,且對水平面沒有壓力.B,C處于同一水平面上,且兩者距離與A,B距離相等,A,B的帶電荷量分別為qA,qB,則比值|qA.1 B.2 C.2 D.22解析:由于C對水平面沒有壓力,因此A,C不行能是同種電荷,為了保持C處于靜止?fàn)顟B(tài),B,C必需是同種電荷,受力分析如下,設(shè)AB,BC間距均為L,則FACcos45°=FBC,即kQAQC(2L)2×實力提升11.(2024·浙江寧波六校期末聯(lián)考)如圖所示,絕緣水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角θ=30°。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細(xì)線與斜面平行,且小球A正好靜止在斜面中點。在小球A的正下方地面處固定放置一帶電小球B,兩球相距為d。已知兩球的質(zhì)量均為m、電荷量均為+q,靜電力常量為k,重力加速度為g,兩球均可視為點電荷。則下列說法不正確的是(C)A.兩球之間的庫侖力F=kqB.當(dāng)qd=mg2C.當(dāng)qd=mgD.將小球B移到斜面底面左端C點,當(dāng)qd=2mg解析:依據(jù)庫侖定律,兩球之間的庫侖力大小為F=kq2d2,故A正確;當(dāng)qd=mg2依據(jù)矢量的合成法則,依據(jù)幾何學(xué)問,則斜面對小球A的支持力為N=34mg,T=1依據(jù)幾何關(guān)系可知,T與F的夾角為120°,當(dāng)qd=2mgk時,即有k12.(2024·浙江金華十校模擬)如圖所示,在天花板上O點用長為L的絕緣輕繩懸掛了一個帶電小球,小球質(zhì)量為m,帶電荷量為q。將另一個帶電荷量為Q1的帶電小球固定在O點正下方32L處的A點,此時帶電小球q處于靜止,細(xì)線與豎直方向的夾角為30°;再將一個帶電荷量為Q2的帶電小球放到O點正下方3L的B點固定,同時移走Q1,