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高中物理 第1章 第2节 库仑定律课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1.doc

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1、第一章 第 2节 库仑定律课后强化演练一、选择题1(2014北京模拟)真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为 F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的 4倍,那么它们之间静电力的大小变为( )A BF16 F4C4 F D16 F解析:根据库仑定律得 F k ,当电荷量变为原来的 4倍时, F k 16 F,故Qqr2 16Qqr2D选项正确答案:D2(2015南平市松溪一中期中)关于点电荷以下说法正确的是( )A足够小的电荷就是点电荷B一个电子,不论在任何情况下都可视为点电荷C点电荷不是一种理想化的模型D一个带电体能否看成点电荷,不是看尺寸的绝对值,而是

2、看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计解析:电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,并不是足够小的电荷就是点电荷,同理,电子并不是在任何情况下都可以视为点电荷,A、B 选项错误;点电荷是一种理想化的模型,C 选项错误;一个带电体能否看成点电荷,不是看尺寸的绝对值,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计,D选项正确答案:D3两点电荷相距为 d,相互作用力为 F,保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为 4F,则两电荷之间的距离应变为( )A4 d B2 dC d/2 D不能确定解析:设两点电荷带电荷量分别为 q1和

3、 q2,则 F k ,又因为 4F k ,q1q2d2 q1q2dx2所以 dx d,故选项 C正确12答案:C4两个半径为 0.3 m的金属球,球心相距 1.0 m放置,当它们都带 1.5105 C的正电时,相互作用力为 F1,当它们分别带1.510 5 C和1.510 5 C的电量时,相互作用力为 F2,则( )A F1 F2 B F1 F2C F1 F2 D无法判断解析:由于相距较近,两个带电小球不能看做点电荷,由于电荷间的相互作用,当它们都带正电荷时,等效成点电荷的距离大于 1 m,当它们带有等量异种电荷时,等效成点电荷的距离小于 1 m,由 F k 知, F1 F2,B 正确q1q2

4、r2答案:B5 A、 B、 C三点在同一直线上, AB BC12, B点位于 A、 C之间,在 B处固定一电荷量为 Q的点电荷当在 A处放一电荷量为 q的点电荷时,它所受到的静电力为 F;移去A处电荷,在 C处放一电荷量为2 q的点电荷,其所受静电力为( )A F/2 B F/2C F D F解析:如图所示,设 B处的点电荷带电荷量为正, AB r,则 BC2 r,根据库仑定律F , F ,可得 F ,故选项 B正确kQqr2 kQ2q 2r 2 F2答案:B6两个质量分别是 m1、 m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,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

5、1、 2,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是( )A若 m1m2,则 1 2 B若 m1 m2,则 1 2C若 m1 2 D若 q1 q2,则 1 2解析:以 m1为研究对象,对 m1受力分析如图所示由共点力平衡得FTsin 1 F 斥 FTcos 1 m1g 由 得 tan 1 ,同理 tan 2 ,因为不论 q1、 q2大小如何,两带电小球所受 F斥m1g F斥m2g库仑力属于作用力与反作用力,永远相等,故从 tan 知, m大,则 tan 小, 亦Fmg小( ), m相等, 亦相等,故 B、C 正确2答案:BC二、非选择题7有两个带正电的小球,电荷量分别为 Q和

6、9Q,在真空中相距 l.如果引入第三个小球,恰好使得 3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?解析:没有引入第三个小球前,两球之间存在斥力作用; F21和 F12,它们互为作用力和反作用力欲使两球平衡,则必须受到 F31和 F32这两个力作用而这两个力是由引入的第三个带电小球施加的,因此第三个小球应放在这两球之间,且带负电如图所示设第三个小球电荷量为 q,与第一个小球的距离为 x.因为第三个小球处于平衡状态,因此 F13和 F23为一对平衡力,即 F13 F23,由库仑定律得 k k 所以 x ,又因为 F21与 F31为一对qQx

7、2 q9Q l x 2 l4平衡力,即 F31 F21,由库仑定律得 k k ,所以 q Q.qQx2 Q9Ql2 916答案:第三个小球应带负电荷,电荷量为 Q.放在前两个小球的中间,且距电荷量916为 Q的小球l48(2015成都模拟)如图所示,电荷量 Q210 7 C的正点电荷 A固定在空间中 O点,将质量 m210 4 kg、电荷量 q110 7 C的另一正点电荷 B从 O点正上方高于0.5 m的某处由静止释放, B运动过程中速度最大位置在 P.若静电力常量 k910 9 Nm2/C2,重力加速度 g10 m/s 2.求(1)B运动到距 O点 l0.5 m 处的加速度大小;(2)P、 O间的距离 L.解析:(1)分析电荷 B的受力,得: mg k ma,代入数据, a6.4 m/s 2.Qql2(2)速度最大时,加速度为零, mg k ,代入数据得, L0.3 m. QqL2答案:(1)6.4 m/s 2 (2)0.3 m

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