1、课时分层作业(二)探究静电力 基础达标练(15分钟50分)一、选择题(共7小题，每小题6分)1(多选)下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型B带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么可视为点电荷C球形带电体一定可以看做点电荷D很大的带电体也有可能看做点电荷ABD点电荷和质点类似，也是为了研究问题方便引进的一种理想化模型，当带电体的形状、大小对它们的相互作用影响可忽略时，带电体可看做点电荷，选项A、B、D正确若球形导体的电荷不是均匀分布或线度对所研究问题有影响时，则不能认为电荷集中于球心看成点电荷，C错误2.为
2、了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图124所示由此，小宇归纳得出的初步结论是()图124A电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D电荷之间的作用力大小与距离无关A根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确3如图125所示，两个带电球，大球的电量大于小球的电量，可以肯定() 【导学号：5259
3、2009】图125A两球都带正电B两球都带负电C大球受到的静电力大于小球受到的静电力D两球受到的静电力大小相等D由题图可知，两个小球相互排斥，可判断：两个小球带同种电荷，A、B项错误；两球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，C错误，D正确4.如图126所示，点电荷Q固定，点电荷q沿直线从A运动到B.此过程中，两电荷间的库仑力是()图126A吸引力，先变小后变大B吸引力，先变大后变小C排斥力，先变小后变大D排斥力，先变大后变小D带电相同的小球受斥力作用；当小球沿直线从A运动到B的过程中两电荷间的距离先减小后增加，由于电量保持不变，根据Fk，电场力先增大后减小，故A、B、C错误，D正确
4、故选D.5(多选)如图127所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍下列说法正确的是()图127A若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷B若q1、q3为负电荷，则q2为正电荷Cq1q2q33649Dq1q2q39436ABC三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”规律，即两边的电荷电性相同和中间的电性相反，判断电量大小关系时，距离远的电量大于距离近的电量，故A、B正确；根据库仑定律，依据矢量合成，则有：，已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍，所以q
5、1q2q33649，故C正确，D错误6.有一弹簧原长为L，两端固定绝缘小球，球上带同种电荷，电荷量都是Q，由于静电斥力使弹簧伸长了L，如图128所示如果两球的电荷量均减为原来的一半那么弹簧比原长伸长了()图128A.B小于C大于 D.C两球电荷量均减半，使其相互作用力减为原来的；又因两球间距离减小，其相互作用力会增大，静电力会大于弹簧的弹力，即小球之间的作用力会大于原来的，所以弹簧的伸长量要大于，故A、B、D错误，C正确7设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘()A向星球下落 B
6、仍在原处悬浮C推向太空D无法判断B均匀带电的球体可视为点电荷粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即G，可以看出r增大，等式仍然成立，故选B.二、非选择题(1小题，8分)8(8分)如图129所示，两个可视为点电荷的金属小球A、B质量都是m、电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是l，静电力常量为k，重力加速度为g.求：图129(1)连结A、B的细线张力大小；(2)连结O、A的细线张力大小【解析】(1)以B为研究对象，B受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，所以：TABmg.(2)以A、B组成的整体为研究对象，因为A、B两球之间的库仑力属于内力，所以可以
7、将A、B看成一个整体，则整体受到重力和绳子的拉力作用处于平衡状态，所以TOA2mg.【答案】(1)kmg(2)2mg能力提升练(25分钟50分)一、选择题(共4小题，每小题6分)1.两个质量分别是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1、2，如图1210所示，此时两个小球处于同一水平面上，且1 2 ，则下列说法正确的是()图1210Am1 m2 Bm1 m2Cq1 q2Dq1 q2Bm1、m2受力如图所示，由平衡条件可知m1gFcot1，m2gFcot2，根据牛顿第三定律可得FF，则，因为12，所以m1)若两小球恰在同一水
8、平线上，那么()图1211A两球一定带异种电荷Bq1一定大于q2Cm1一定小于m2Dm1所受静电力一定大于m2所受静电力AC由题图可知，两球相互吸引，一定带异种电荷，相互作用的静电力一定等大反向，与电荷量、质量无关，故A正确，B、D错误；由tan ，tan ，可知，m1m2，故C正确3.如图1212所示，直角三角形ABC中B30，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()图1212AA带正电，QAQB18BA带负电，QAQB18CA带正电，QAQB14DA带负电，QAQB14B要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左
9、，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电设AC间的距离为L，则FBsin 30FA，即ksin 30k，解得，故选项B正确4(多选)如图1213所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是() 【导学号：52592010】图1213AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力不
10、变BD对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力N2，如图：根据平衡条件有，x方向：F1sin N2，y方向：F1cos Mg.由上述得到F1.由于新位置两球连线与竖直方向夹角变小，sin 变小，cos 变大，由上式知，静电力F1变小，故B正确，A错误；对A、B整体分析，水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和，则大小不变， A球对MO杆的压力不变，故C错误，D正确故选B、D.二、非选择题(2小题，共26分)5(13分)“真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间相互作用力大小为9104N.当它们合在一起时，成为一个带电量为3108C的点电荷，问原来两电荷的带电量各为多少？”
11、某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1q23108Ca (1)根据库仑定律：q1q2F9104C211015C2b以q2代入(1)式得：qaq1b0解得q1C根号中的数值小于0，经检查，运算无误，试指出求解过程中的问题，并给出正确的解答【解析】没有考虑两电荷的电性，实际上两电荷是异种电荷，有q1q23108CA，q1q21015 C2B，则qAq1B0由此计算可得：q15108C，q22108C.【答案】两电荷是异种电荷，两电荷的带电量大小分别为q15108C，q22108C.6(13分)三个带电量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问：(1)在三角形的中心放置电量为多大的电荷，才能使中心的电荷受力为零？(2)电量为多大时使每个电荷受力都为零？【解析】(1)由于放于顶点的电荷性质相同，电量多少相同，到三角形中心距离相等，由库仑定律可知，每个Q对中心电荷的库仑力大小相等且互成120，故中心电荷只要电量不为零，受力均为零(2)设边长为l，在ABC中，中心O到B(或A或C)距离为r，rl，A对B的作用力和C对B的作用力的合力与q对B的作用力为一对平衡力q对B点Q的力FqQk3k.C处(A处)Q对B处Q的库仑力，FQQkk，B处Q受A、C处Q的库仑力的合力F合2FQQcos 30FQQk，由力的平衡条件知3kk，得qQ，应为负电荷【答案】(1)任何带电量不为零的电荷均可以(2)Q