内容正文:
课时分层作业(二)
(建议用时:25分钟)
考点1 点电荷
1.下列关于点电荷的说法,正确的是( )
A.点电荷一定是电荷量很小的电荷
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
B [当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以ACD错,B正确。]
考点2 库仑定律的理解
2.如图所示的实验装置为库仑扭秤,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,便可找到力F与距离r和电荷量q的关系,这一实验中用到了下列哪些方法?
①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法( )
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
B [把微弱的库仑力转换放大成可以看得到的扭转角度,并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系,是微小量放大法;保持电荷量不变,改变A和C的距离可得到F和r的关系,保持A和C的距离不变,改变电荷量q可得到F和q的关系,这是控制变量法。故选项B正确。]
3.真空中有甲、乙两个点电荷相距为r,它们间的静电引力为F,若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的eq \f(1,3),它们间的距离变为2r,则它们间的静电引力将变为( )
A.eq \f(3,8)F B.eq \f(1,6)F C.eq \f(8,3)F D. eq \f(2,3)F
B [真空中两个电荷量分别为Q和q的甲、乙两点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有F=keq \f(qQ,r2),若这两个点电荷间的距离及电量变化后,它们之间的静电力大小变为:F′=keq \f(2Q·\f(q,3),(2r(2)=eq \f(kqQ,6r2),即F′=eq \f(F,6),故选项B正确。]
4.如图所示,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( )
A.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 [同种电荷相互排斥,当点电荷+q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,根据F=keq \f(q1q2,r2),电场力先增大后减小,故ABC错误,D正确。]
5.如图所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小
D.速度变小,加速度变大
C [因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小。]
考点3 库仑力的叠加及应用
6.一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在选项图中,小球M能处于静止状态的是( )
A B C D
B [M受到三个力的作用而处于平衡状态,则绝缘细线的拉力与库仑力的合力必与M的重力大小相等,方向相反,故选项B正确。]
7.如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )
A.-Q,在A左侧距A为L处
B.-2Q,在A左侧距A为eq \f(L,2)处
C.-4Q,在B右侧距B为L处
D.+2Q,在A右侧距A为eq \f(3L,2)处
C [根据电荷受力平衡规律可知,C应放在B的右侧,且与A电性相同,带负电,由FAB=FCB,得keq \f(4Q2,L2)=keq \f(QCQ,r\o\al(2,BC)),由FAC=FBC,得keq \f(4QQC,(rBC+L(2)=keq \f(QQC,r\o\al(2,BC)),解得rBC=L,QC=4Q。]
8.如图所示,光滑绝缘水平面上固定金属小球A,用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有( )
A.x2=eq \f(1,2)x1
B.x2=eq \f(1,4)x1
C.x2>eq \f(1,4)x1
D.x2<eq \f(1,4)x1
C [库仑力等于弹力,两球电荷量各减半时,若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响,库仑力减为原来的eq \