2018版高中物理 第1章 静电与静电场 学业分层测评2 电荷间的相互作用 鲁科版选修1-1

学业分层测评(二) 电荷间的相互作用 (建议用时：45分钟) 学业达标1关于点电荷的下列说法中正确的是()A体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B足够小(例如体积小于1 mm3)的带电体，一定可以看作点电荷C由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大D一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，D正确当研究两个距离很远的星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，A错误两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，B错误库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不能使用了，它们间的库仑力并非无穷大，C错误【答案】D2(多选)库仑定律的适用范围是() A真空中两个带电球体间的相互作用B真空中任意带电体间的相互作用C真空中两个点电荷间的相互作用D真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，而且在真空中，则可应用库仑定律，故C、D正确【答案】CD3在真空中两个点电荷A、B相距10 cm，A的带电荷量是B的带电荷量的10倍，B受的库仑力是0.1 N，则A受到的库仑力是() 【导学号：18152013】A1 NB0.1 NC10 ND100 N【解析】A、B间的库仑力应是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，A受的库仑力为0.1 N.【答案】B4真空中两个异种点电荷q1、q2相距一定距离现固定q1，再把q2移到远处的过程中，q2受到的库仑力()不断增大不断减小是吸引力是排斥力AB CD【解析】由库仑定律可得，把q2移到远处的过程中，q2受到的库仑力不断减小，正确，由于q1和q2是异种电荷，所以q2受到的库仑力是吸引力，正确【答案】B5两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q和Q，相距r时(r远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F.现将两球接触后分开，并使它们相距2r，则它们之间的相互作用力大小将变为()A.B. C.D.【解析】两球接触前的相互作用力大小Fk.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为Q，所以两球间作用力大小变为F.由以上可知F.【答案】C6使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开图中所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是()【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电， 则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电选项B正确【答案】B7两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点电荷之间的距离应是() 【导学号：18152014】A4dB2dC.D.【解析】由库仑定律可知两点电荷间的相互作用力与它们距离的平方成反比，所以当相互作用力大小变为原来4倍时，两电荷间的距离应变为原来的一半，即C正确【答案】C8两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时释放两球，它们的加速度之比将()A保持不变B先增大后减小C增大D减小【解析】设两球的质量分别为m1、m2，两球所受的库仑斥力大小分别为F1、F2.由牛顿第二定律可知，a1，a2，由牛顿第三定律可知，两球间的库仑斥力等大反向，故F1F2，可得出，故两球的加速度之比与两球间距大小无关，A正确【答案】A能力提升9(多选)半径相同的金属球A、B带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F.今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触后再移开，此时A、B的相互作用力大小可能是()A.B. C.D.【解析】金属球A、B之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律Fk可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力若两个小球带同种电荷时，C分别与A、B相接触后，电荷量直接平均分配，最后A、B的带电荷量剩下原来的和.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即.若两个小球带异种电荷时，C先与A接触，电荷量平均分配；再与B接触，电荷量先中和后，再平均分配最后A、B的带电荷量剩下原来的和，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即F.【答案】AB10在真空中有两个点电荷，其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍，当它们相距0.05 m时，相互斥力为1.6 N；当它们相距0.1 m时，相互斥力为_N那么，这两个点电荷的电荷量分别为_C和_C. 【导学号：18152015】【解析】设其中一个的电荷量为q，则另一个的电荷量为4q，由库仑定律：F1k，F2k，将F11.6 N，r10.05 m，r20.1 m代入可解得F20.4 N，q106 C，4q106 C.【答案】0.410610611真空中有两个静止的点电荷，相距18 cm，其中Q1带正电，电荷量为1.81012 C，它们之间的引力F1.01012 N，求Q2所带的电荷量及电性【解析】由于是真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律解题的条件由库仑定律：Fk，可得Q2 C2.01012 C.因为Q1、Q2间的作用力为引力，可见Q2带负电【答案】2.01012 C负电12两个带电小球，质量都是1 kg，带电荷量都为2.0105 C，相隔较远，以至于两球可看成点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比. 【导学号：18152016】【解析】因为两球都可看成点电荷和质点，所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力5.41010.【答案】5.410104