2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場 學業(yè)分層測評2 電荷間的相互作用 魯科版選修1-1

學業(yè)分層測評(二) 電荷間的相互作用 (建議用時：45分鐘) 學業(yè)達標1關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是()A體積較大的帶電體在任何條件下都不可看成點電荷B足夠小(例如體積小于1 mm3)的帶電體，一定可以看作點電荷C由庫侖定律可知，兩個電荷間的距離趨于無窮小時，庫侖力趨于無限大D一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的絕對值，而是看它的形狀和大小對相互作用力的影響是否能忽略不計【解析】一個帶電體能否看成點電荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形狀和大小對相互作用力的影響能否忽略不計，D正確當研究兩個距離很遠的星球間的庫侖力時，兩星球也可視為點電荷，A錯誤兩個很小的帶電體距離很小時也不可看作點電荷，B錯誤庫侖定律的適用條件是真空中的點電荷，當兩電荷間的距離趨于無窮小時，電荷不能視為點電荷，庫侖定律不能使用了，它們間的庫侖力并非無窮大，C錯誤【答案】D2(多選)庫侖定律的適用范圍是() A真空中兩個帶電球體間的相互作用B真空中任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真空中兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離，則可應用庫侖定律【解析】兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，這兩個帶電體均可視為點電荷，而且在真空中，則可應用庫侖定律，故C、D正確【答案】CD3在真空中兩個點電荷A、B相距10 cm，A的帶電荷量是B的帶電荷量的10倍，B受的庫侖力是0.1 N，則A受到的庫侖力是() 【導學號：18152013】A1 NB0.1 NC10 ND100 N【解析】A、B間的庫侖力應是作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，A受的庫侖力為0.1 N.【答案】B4真空中兩個異種點電荷q1、q2相距一定距離現(xiàn)固定q1，再把q2移到遠處的過程中，q2受到的庫侖力()不斷增大不斷減小是吸引力是排斥力AB CD【解析】由庫侖定律可得，把q2移到遠處的過程中，q2受到的庫侖力不斷減小，正確，由于q1和q2是異種電荷，所以q2受到的庫侖力是吸引力，正確【答案】B5兩個大小相同的金屬球，所帶電荷量分別為3Q和Q，相距r時(r遠大于金屬球半徑)，它們之間的相互作用力大小為F.現(xiàn)將兩球接觸后分開，并使它們相距2r，則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)?)A.B. C.D.【解析】兩球接觸前的相互作用力大小Fk.兩球接觸后，電荷先中和再平分，兩球分開后的帶電量均為Q，所以兩球間作用力大小變?yōu)镕.由以上可知F.【答案】C6使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開圖中所表示的驗電器上感應電荷的分布情況正確的是()【解析】把帶電金屬球移近不帶電的驗電器，若金屬球帶正電，則將導體上的自由電子吸引上來，這樣驗電器的上部將帶負電，箔片帶正電；若金屬球帶負電， 則將導體上的自由電子排斥到最遠端，這樣驗電器的上部將帶正電，箔片帶負電選項B正確【答案】B7兩個點電荷相距為d，相互作用力大小為F，保持兩點電荷的電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力大小為4F，則兩點電荷之間的距離應是() 【導學號：18152014】A4dB2dC.D.【解析】由庫侖定律可知兩點電荷間的相互作用力與它們距離的平方成反比，所以當相互作用力大小變?yōu)樵瓉?倍時，兩電荷間的距離應變?yōu)樵瓉淼囊话?，即C正確【答案】C8兩個帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離若同時釋放兩球，它們的加速度之比將()A保持不變B先增大后減小C增大D減小【解析】設兩球的質(zhì)量分別為m1、m2，兩球所受的庫侖斥力大小分別為F1、F2.由牛頓第二定律可知，a1，a2，由牛頓第三定律可知，兩球間的庫侖斥力等大反向，故F1F2，可得出，故兩球的加速度之比與兩球間距大小無關(guān)，A正確【答案】A能力提升9(多選)半徑相同的金屬球A、B帶有等量電荷，相距一定距離時，兩球間的相互作用的庫侖力為F.今讓第三個與A、B相同的不帶電的金屬球C先后與A、B接觸后再移開，此時A、B的相互作用力大小可能是()A.B. C.D.【解析】金屬球A、B之間存在著相互作用力即庫侖力，利用庫侖定律Fk可知，若當兩小球的距離不變時，兩球之間的相互作用力的大小與它們之間的帶電荷量的乘積成正比因兩個小球的帶電性不明確，所以兩個小球可能帶同種電荷，也可能帶異種電荷，故兩個小球之間的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力若兩個小球帶同種電荷時，C分別與A、B相接觸后，電荷量直接平均分配，最后A、B的帶電荷量剩下原來的和.故此時兩個金屬球之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?，?若兩個小球帶異種電荷時，C先與A接觸，電荷量平均分配；再與B接觸，電荷量先中和后，再平均分配最后A、B的帶電荷量剩下原來的和，故此時兩個金屬球之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?，即F.【答案】AB10在真空中有兩個點電荷，其中一個電荷的電荷量是另一個電荷的4倍，當它們相距0.05 m時，相互斥力為1.6 N；當它們相距0.1 m時，相互斥力為_N那么，這兩個點電荷的電荷量分別為_C和_C. 【導學號：18152015】【解析】設其中一個的電荷量為q，則另一個的電荷量為4q，由庫侖定律：F1k，F(xiàn)2k，將F11.6 N，r10.05 m，r20.1 m代入可解得F20.4 N，q×106 C，4q×106 C.【答案】0.4×106×10611真空中有兩個靜止的點電荷，相距18 cm，其中Q1帶正電，電荷量為1.8×1012 C，它們之間的引力F1.0×1012 N，求Q2所帶的電荷量及電性【解析】由于是真空中的兩個點電荷，符合運用庫侖定律解題的條件由庫侖定律：Fk·，可得Q2 C2.0×1012 C.因為Q1、Q2間的作用力為引力，可見Q2帶負電【答案】2.0×1012 C負電12兩個帶電小球，質(zhì)量都是1 kg，帶電荷量都為2.0×105 C，相隔較遠，以至于兩球可看成點電荷，試求它們之間的靜電力與萬有引力之比. 【導學號：18152016】【解析】因為兩球都可看成點電荷和質(zhì)點，所以可直接應用庫侖定律和萬有引力定律計算靜電力和萬有引力5.4×1010.【答案】5.4×10104