1.2　库仑定律（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（教科版）

授课提示：对应学生用书第95页 [基础达标练] 1．下列关于点电荷的说法正确的是(　　) A．任何带电体都可以看成是电荷全部集中于其中心的点电荷 B．球状带电体一定可以看成点电荷 C．点电荷就是元电荷 D．一个带电体能否看成点电荷应由具体情况而定 解析：一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断，因此D正确，A、B错误；元电荷是电荷量，点电荷是带电体的抽象，两者的内涵不同，所以C错误。 答案：D 2．如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(　　) A．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 解析：两个带电球之间存在着排斥力，故两球带同种电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故A、B错误；静电力遵从牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，故C错误，D正确。 答案：D 3．两个点电荷所带电荷量分别为2Q和4Q。在真空中相距为r，它们之间的静电力为F。现把它们的电荷量各减小一半，距离减小为，则它们间的静电力为(　　) A．4F　　　　　　　　　 B．2F C.F D.F 解析：由库仑定律可得原来两个点电荷之间的静电力为：F＝k＝k，把它们的电荷量各减小一半，距离减小为，变化之后它们之间的静电力为：F′＝k＝k＝4F，故A正确，B、C、D错误。 答案：A 4.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为(　　) A．一定是正电 B．一定是负电 C．可能是正电，也可能是负电 D．无法判断 解析：因A、B都带正电，所以表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC直线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，C带负电，故选B。 答案：B 5．如图所示，在一条直线上的三点放置电荷量分别为QA＝＋3×10－9 C、QB＝－4×10－9 C、QC＝＋3×10－9 C的点电荷A、B、C，则作用在点电荷A上的库仑力的大小为(　　) A．9.9×10－4 N B．9.9×10－3 N C．1.17×10－4 N D．2.7×10－4 N 解析：A受到B、C点电荷的库仑力如图所示， 根据库仑定律有FBA＝＝ N＝1.08×10－3 N， FCA＝＝ N＝9×10－5 N 规定沿这条直线由A指向C为正方向，则点电荷A受到的合力大小为 FA＝FBA－FCA＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4 N，故选项A正确。 答案：A 6．如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则小球b应(　　) A．带负电，放在A点 B．带正电，放在B点 C．带负电，放在C点 D．带正电，放在C点 解析：小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时，才能静止在斜面上。由受力分析可知，小球b带负电、放在C点或小球b带正电、放在A点可使小球a所受合力为零，故选C。 答案：C 7．甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径均远小于10 cm。(结果保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？ (2)如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？ (3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处，还能求出其作用力吗？ 解析：(1)因为两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑。由库仑定律有F＝k＝9.0×109× N≈1.38×10－19 N。两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力。 (2)如果两个导体球完全相同，则接触后电荷量先中和后平分，每个小球带的电荷量为q′1＝q′2＝ C＝8×10－17 C，两个导体球之间的斥力为F1＝＝5.76×10－21 N。 (3)由于两个导体球不同，分开后分配的电荷量将不相等，因而无法知道电荷量的大小，也无法求出两个导体球间的作用力。 答案：(1)1.38×10－19 N　引力　(2)5.76×10－21 N　斥力　(3)不能 [能力提升练] 8．设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，又若将同样的带电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，则此带电粉尘(　　) A．向星球下落 B．仍在原处悬浮 C．推向太空 D．无法判断 解析：当带负电粉尘在高度为H处平衡时，有G＝，r为星球的半径，