1、1.2 探究静电力 每课一练(粤教版选修3-1)1(双选)对于库仑定律,下列说法正确的是( )A只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可使用公式FkB两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力C相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相等D库仑定律中的静电力常量k只是一个比例常数,只有数值,没有单位答案 AC解析 库仑定律的表达式Fk的适用条件是真空中的点电荷,而不是任意情况下的带电体,所以选项A正确,B错误;两个点电荷之间受到的静电力互为作用力与反作用力,所以选项C正确;静电力常量k9.0109 Nm2/C2,选项D错误2(单选)A、B两个点电
2、荷之间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将( )A可能变大 B可能变小 C一定不变 D不能确定答案 C解析 根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力只跟两个电荷的电荷量和它们间的距离有关,因此它们间的库仑力不会受到外界的影响选项C正确3(双选)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1F2可能为( )A52 B54 C56 D59答案 BD解析 根据库仑定律,它们接触前的库仑力为F1k.若带同号电荷,接触后的带电荷量相等,都为3q,此时库仑力为
3、F2k;若带异号电荷,接触时电荷先中和后平分,接触后的带电荷量也相等,都为2q,此时库仑力为F2k.由以上计算可知选项B、D正确4(双选)两个带有同种电荷的小球A、B,放在光滑绝缘水平面上,其中小球A固定,小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动,在运动过程中,小球B的加速度a和速度v的变化是( )Aa一直在增大 Ba一直在减小 Cv一直在增大 Dv一直在减小答案 BC解析 本题考查的知识点是牛顿第二定律和库仑定律B在A的静电斥力的作用下,向远离A的方向做加速运动,C对,D错A、B间隔越来越远,由牛顿第二定律得kmBaB,r逐渐变大,则aB逐渐减小,故A错,B对5(单选)如图4所示,两根细
4、线挂着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB,现使两球带同种电荷,此时上、下细线受力分别为FA,FB,则( )图4AFAFA,FBFB BFAFA,FBFBCFAFA,FBFB DFAFA,FBFB答案 B解析 两个小球都不带电时,FAGAFB,FBGB;使两球带同种电荷后,FAF斥GAFB,FBGBF斥FAFA,故FBFB,B项正确6(双选)如图5所示,两个带电小球A、B的质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1、2,且恰好处于同一水平面上下列说法正确的是( )图5A若q1q2,则12 B若q1q2,则12C若m1m2,则12
5、 D若m1m2,则12答案 CD解析 A、B之间的静电力是作用力和反作用力的关系,所以不论A、B哪个带的电荷量大,它们受到的静电力大小相等、方向相反,由平衡条件得tan .可见质量相同,偏角相同;质量越大,悬线与竖直线的偏角越小故选项C、D正确7如图6所示,把质量为2.0103 kg的带电小球B用细线悬挂起来若将带电荷量为4.0108 C的小球A靠近B,则平衡时细线与竖直方向成45角已知A、B在同一水平面上且相距0.3 m,B球所带的电荷量为_ C(取g10 m/s2)图6答案 5106解析 以小球B为研究对象,其受力分析如图所示,设小球B所带的电荷量为qB,由平衡条件可知:kmgtan 45
6、代入数据解得:qB5106 C.8真空中光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为Q、9Q的点电荷A、B,如图7所示,且A、B间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态,求C的电荷量以及相对A的位置图7答案 Q 在A点左侧距A 30 cm处解析 由于三个点电荷中每个点电荷都处于平衡状态,三个点电荷应位于同一条直线上设Q、9Q如图所示放置,根据“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大”原则,C应放在A、B连线A点左侧,且C应带正电,设电荷量为q,A、B之间距离为r,A、C之间距离为r.以A为研究对象,则kk,以B为研究对象,则kk,以C为研究对象,则.由以上方程可得
7、出qQ,r30 cm.9两个完全相同的小球A和B,只有A带有一定的电荷量,A、B接触后分开,相距1 m时测得相互作用力等于 1 N,求接触前A的电荷量是元电荷的多少倍?答案 1.251014解析 接触后设每个球带的电荷量为Q,已知间距r1 m,相互作用力F1 N由库仑定律Fkk,得Q C1105 C,A球接触前所带电荷量与电子电荷量之比为n1.251014,即是元电荷的1.251014倍10行星绕恒星运动由万有引力提供向心力,电子绕原子核运动由库仑力提供向心力,已知电子的质量为m,原子核与电子的带电荷量都为e,电子绕原子核做圆周运动的半径为r,静电力常量为k,求:(1)电子转动的线速度;(2)电子做圆周运动的周期答案 (1)e (2) 解析 电子绕原子核运动由库仑力提供向心力,所以Fkmmr解得ve ,T .