《高中物理第1章静电场第2节静电力库仑定律自我小测鲁科版选修3-1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理第1章静电场第2节静电力库仑定律自我小测鲁科版选修3-1(11页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理第1章静电场第2节静电力库仑定律自我小测鲁科版选修3-1静电力库仑定律夯基达标1.下列物体可视为点电荷的是( )A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B.均匀带电的绝缘球体在一定条件下可视为点电荷C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D.带电的金属球一定不能视为点电荷2.对于库仑定律,下列说法中正确的是( )A.计算真空中两个点电荷的相互作用力,可以使用公式B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电作用力大小只取决于它们各自所带的
2、电荷量3.真空中两个同性的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止.今释放q2,且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的加速度( )A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小4.如下图所示,两个完全相同的金属小球A、B带有电量相等的电荷,相隔一定的距离,两球间相互吸引力的大小是F,今让与A、B大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C先后与A、B两球接触后移开,这时A、B两球之间的相互作用力的大小为( )A. B. C. 5.如下图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(
3、 )A.速度增大,且增加得越来越快B.速度减小,且减小得越来越慢C.速度增大,且增加得越来越慢D.速度减小,且减小得越来越快6.两个质量分别是m1、m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度1、2,如右图所示.则下列说法正确的是( )A.若m1m2,则12B.若m1m2,则12C.若m1m2,则12D.若q1q2,则12能力提升7.如下图所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB,现使两球带同种电荷,此时上、下细线受的拉力分别为FA、FB,则( )A.FAFA,FBFB B.FAFA,F
4、BFBC.FAFA,FBFB D.FAFA,FBFB8.如下图所示,两个正电荷q1与q2电荷量都为3 C,静止于真空中,相距r2 m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在O点放入负电荷Q,求Q受的静电力.(3)在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q3,q31 C且AC1 m,求q3所受的静电力.9.如下图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2 g,各用L5.1 cm长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO相距d4 cm.平衡时,两球各偏离竖直方向L1 cm,则每个小球的电荷量为多少?温馨提示:处理此类问题关键是受力分析,分析方法与力学中相同,然
5、后根据共点力平衡知识求解。10.如下图所示,光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球,它们的质量均为m、间距均为r,A、B带正电,电荷量均为q.现对C施一水平力F的同时放开三个小球,欲使三小球在运动过程中保持间距r不变,求:(1)C球的电性和电荷量;(2)水平力F的大小.11.已经证实,质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为,下夸克带电为,e为电子所带电荷量的大小,如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l,l1.51015 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力).12.有两个带电小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中相距0.4 m.如果引进
6、第三个带电小球,正好使三个带电小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电荷量是Q的几倍?参考答案1答案:BC2答案:AC3解析:由于同性电荷相斥,所以释放后它们将互相远离,由知,随r的增大,q2受的库仑力在减小,而q2的加速度由库仑力产生,由牛顿第二定律知,q2的加速度减小.答案:A4解析:设A、B两球球心间距为r,A带电量为q,B带电量为q,由库仑定律.当C球先后与A、B两球接触后移开,A剩余电量,B剩余电量,A、B间引力为.答案:A5解析:由于静电斥力作用,使两小球受到方向相反的力的作用而加速运动起来,而由于每个小球的合外力大小均是,故随着r的增大,其合外力减小,加速
7、度减小,但速度一直增大.故C项对.答案:C6解析:这是一道带电体平衡问题,分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样.小球受到三个力的作用:重力、绳子拉力、静电斥力.采用正交分解法并列出平衡方程得,,F拉cosmg0,所以,由此式可见,正确答案为B、C两项.答案:BC7解析:由整体法知FAFAGBGB,另外,由于B除了受到向下的重力之外,还要受到向下的静电力,故FBGB,而FBGB,故选B项.答案:B8解析:不管在O点放入的是正电荷还是负电荷,它受到的q1、q2的静电力大小相等、方向相反,合力为零.当把q3放在C点时,q3受到的q1的静电力为,方向向右.q3受到的q2的静电力为,方向向右.故q3实
8、际受到的静电力为F1和F2的合力,即FF1F2,代入数据得F31010 N,方向向右.答案:(1)0 (2)0 (3)31010N,方向向右9解析:以带负电小球为研究对象,受力如下图,由库仑定律得,静电力.此时rd2L(421)cm2 cm设悬线与竖直方向夹角为,则有Fmgtan解得q1.33108C10解析:A球受到B球的库仑斥力F1和C球的库仑力F2作用后,产生水平向右的加速度,故F2必为引力,C球带负电.如下图所示,根据库仑定律及,F1与F2的合力方向水平向右,求得F22F1,故q c2q,对A球: 对系统整体:F3ma,故.答案:(1)C球带负电,电荷量为2q (2) 11解析:质子带
9、电为e,所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的,按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处,这时上夸克和上夸克之间的静电力为:,代入数据得Fuu46 N,为斥力上夸克和下夸克之间的静电力为:,代入数据得Fud23 N,为引力.答案:Fuu46 N,为斥力;Fud23 N,为引力.拓展探究12解析:要使三个小球都处于平衡状态,每个小球所受另外两个球的库仑力应彼此平衡.原来Q和9Q是相互排斥的,由此可以判断:第三个小球应带负电荷,并要放在Q和9Q的连线上,位于Q和9Q中间的某一位置.设第三个小球的电荷量为Qx(取绝对值),与Q的距离为x,Q和9Q间的距离为d(d0.4 m),受力情况如下图所示.设Q和Qx间的相互作用力为F1和F1,有设9Q和Qx间的相互作用力为F2和F2,有设Q和9Q间的相互作用力为F3和F3,有由F1F3,可得由F2F3可得代入数据解得x0.1 m,.答案:见解析.温馨提示:若原来两个点电荷是同种电荷,则第三个电荷应放在两个点电荷连线之间,靠近带电量小的电荷,电性与两个已知电荷的电性相反.6