高中物理 第一章 电场 第二节 探究静电力练习 粤教版选修3-1

第一章 电场第二节探究静电力A级抓基础1下列说法中正确的是()A点电荷就是体积很小的带电体B点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C根据公式Fk，当r0时，FD静电力常量的数值是由实验得出的解析：带电体能否看成点电荷取决于所研究的问题，并不是取决于它的实际大小和带电量的多少当r0时，库仑定律已不再适用静电力常量是由库仑通过扭秤实验测量得到的答案：D2用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示则以下对该实验现象的判断正确的是()A保持Q、q不变，增大d，则变大，说明F与d有关B保持Q、q不变，减小d，则变大，说明F与d成反比C保持Q、d不变，减小q，则变小，说明F与q有关D保持q、d不变，减小Q，则变小，说明F与Q成正比解析：利用控制变量法可知：库仑力的大小与电量大小以及距离有关答案：C3两个半径为r的金属小球带同种电荷，带电量分别为q1和q2，当两球心相距为3r时，相互作用的库仑力大小为()AFkBFkCFk D无法确定解析：当两球心相距为3r时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3r，根据库仑定律Fk，可知，它们相互作用的库仑力大小Fk，故C正确，ABD错误故选C.答案：C4关于库仑定律的公式Fk，下列说法中正确的是()A当真空中的两个点电荷间的距离r时，它们之间的静电力F0B当真空中的两个点电荷间的距离r0时，它们之间的静电力FC当两个点电荷之间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D当两个点电荷之间的距离r0时，电荷也能看成是点电荷，库仑定律的公式同样适用解析：当真空中的两个点电荷的距离r时，它们之间的静电力F0，故A正确，C错误当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用故B错误，D错误答案：A5如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为Q和q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，若弹簧发生的均是弹性形变，则()A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0B保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等于x0D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0解析：设弹簧的劲度系数为K，原长为x.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有：Kx0k.保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：Kx1k，由解得：x12x0，故A错误；同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B正确；同理可以得到保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量大于x0，同理可以得到保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量大于x0，故D错误故选B.答案：B6(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿以Q点为一个焦点的椭圆轨道运动M、N、P为椭圆上的三点，P点离Q点最远在从M点经P点到达N点的过程中，电子的()A库仑力大小不变B库仑力先减小后增大C速率先增大后减小 D速率先减小后增大解析：电子从M点经P点到达N点的过程中，电子先远离正电荷后靠近正电荷，根据库仑定律Fk，电子受到库仑引力先减小后增大，故A错误B正确；电子从M点经P到达N点的过程中，电子先远离正电荷后靠近正电荷，电子只受库仑引力作用，库仑力先做负功后做正功，故动能先减小后增大，则速率先减小后增大，故C错误，D正确答案：BDB级提能力7(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是()A细线对带电小球A的拉力变大B细线对细环的拉力保持不变C细环所受的摩擦力变大D粗糙杆对细环的支持力变大解析：A、B项以小球A为研究对象，分析受力情况：重力mg、细线的拉力T和电场力F，根据平衡条件得：T，F增大时，T变大故B错误，A正确；C、D项以小球和环整体为研究对象，分析受力如右图：总重力G、杆对细环的支持力N和摩擦力f，电场力F，根据平衡条件得：NG，fF.当电场稍加大时，小球所受的电场力F增大，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大，故C正确、D错误答案：AC8(多选)如图所示为半径相同的两个金属小球，A、B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互作用力大小是F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与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是(A、B两球均可看成点电荷)()A. B.C. D.解析：第一种情况，当两球带等量异种电荷时有：假设A带电量为Q，B带电量为Q，两球之间的相互吸引力的大小是：Fk.第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为：，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：Fk，故A正确；同理当两球带有同种电荷时，有：F，故C正确，BD错误故选AC.答案：AC9(多选)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动()A半径越大，加速度越小 B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越大解析：根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得：kmamm2rm，得ak；T；v.半径越大，加速度越小，故A正确；半径越小，周期越小，故B错误；半径越大，角速度越小，故C正确；半径越小，线速度越大，故D正确答案：ACD10如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为()A(9)4(36)B9436C(3)2(6) D326解析：分别取三个点电荷为研究对象，由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡，所以这三个点电荷不可能是同种电荷，这样可排除B、D选项，正确选项只可能在A、C中若选q2为研究对象，由库仑定律知，因而得q1q3，即q34q1.若以q1为研究对象，kk得q2q3，q1q2，由于三个电荷平衡，q1与q3为同种电荷，q1与q2为异种电荷故选项A恰好满足此关系，显然正确选项为A.答案：A11相距为L的点电荷A、B带电量分别为4Q和Q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量为_，放置在_解析：A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须为正电，在B的右侧设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为Lr，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为q.则有：kk，解得：rL.对点电荷A，其受力也平衡，则：kk，解得：q4Q.故答案为：4Q，B的右侧L处答案：4QB的右侧L处12真空中有两个相距1 m带电荷量相等的点电荷，它们间的静电力的大小为3.6104 N，求每个点电荷的电荷量是多少？它是元电荷的多少倍(静电力常量k9.0109 Nm2/c2)?解析：由Fk得q2107 C，N1.251012，答案：2107 C1.251012倍13如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，30，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中试求A、B两球间的距离r.解析：由图可知：Fmgtan mgtan 30mg，Fk，联立解得：r .答案：