2022-2023高中物理 第1章 从富兰克林到库仑章末分层突破学案 沪科版选修1 -1

2022-2023高中物理 第1章 从富兰克林到库仑章末分层突破学案 沪科版选修1 -1 自我校对斥吸摩擦库仑模型k真空点力k正强弱和方向正负相交疏密_一、对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用1任何孤立系统的电荷总数保持不变在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的2库仑定律的数学表达式：Fk，其中k是静电力常量；F是两个点电荷间的静电力，Q1、Q2是两点电荷所带的电荷量，r是两点电荷间的距离上式适用于真空中的点电荷有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？【解析】在本题中C球不带电，让其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即qAqBqC2QA、B间的作用力为Fk原来A、B间作用力Fk，所以.即为原来的.【答案】1三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知()An3Bn4Cn5 Dn6【解析】设球1、2间的距离为R，则Fk，球3与球2接触后，它们的带电量均为；球3与球1接触后，它们的带电量均为，则Fk.联立两式解得n6，D正确【答案】D二、电场、电场强度与电场线电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何电场强度就是应用电场的这一性质而定义的通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E.接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式Ek.应用时要注意它们的区别电场线是为了形象地描述电场而假想的线它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等如图11所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图11A该电场是匀强电场Ba点的电场强度比b点的大Cb点的电场强度比a点的大D正电荷在a、b两点受力方向相同【解析】由图可以看出a处的电场线比b处密，故A、C选项错，B选项正确；正电荷受力方向为该点的切线方向，a点的切线方向与b点的切线方向不同，故D错【答案】B2一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的vt图象如图12所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()图12【解析】由题图可知电荷的速度增加，加速度在增加，即所受的电场力(合外力)增加，电场强度也必定增加，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确【答案】C