内容正文:
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作业本
第1章 静电力与电场强度
第2节
库仑定律
《顶尖课课练·物理(必修 第三册)(鲁科版)》配套课件
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(限时30分钟)
1.下列说法正确的是( )
D
A. 点电荷是客观存在的,任何带电体在任何情况下都可视为点电荷
B. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C. 两带电荷量分别为、 的球体间的作用力在任何情况下都可用公
式 计算
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形
状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
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解析 点电荷是一种理想化模型,一个带电体能否视为点电荷不是看其
大小,而是应具体问题具体分析,是看它的形状和尺寸对相互作用力的
影响能否忽略不计。因此大的带电体一定不能视为点电荷和小的带电体
一定能视为点电荷的说法都是错误的,所以选项D正确。
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2.关于库仑定律,下列说法正确的是( )
D
A. 库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
B. 两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算相互作用力的
大小
C. 若点电荷的电荷量大于的电荷量,则对的静电力大于 对
的静电力
D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
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解析 点电荷是实际带电体的模型,只有带电体的大小和形状对电荷的
作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故A错误;两个带电
小球若距离非常近,则不能视为点电荷,库仑定律不成立,故B错误;
和 之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等,故C错误;
库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,
都是平方反比定律,故D正确。
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3.如图所示,直角三角形中 ,点电荷、 所带电荷量分别
为、,测得在处的某正点电荷所受静电力方向平行于 向左,
则下列说法正确的是( )
B
A. 带正电, B. 带负电,
C. 带正电, D. 带负电,
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解析 要使处的正点电荷所受静电力方向平行于
向左,该正点电荷所受力的情况应如图所示,
所以带负电,带正电。设间的距离为 ,则
间的距离为。 ,
即 ,
解得 ,故选项B正确。
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4.如图所示,用两根绝缘细线悬挂着两个质量相等的小球 和
,此时上下细线受到的力分别为和。若使 球带上正
电,球带上负电,上下细线受的力分别为和 ,则
( )
B
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
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解析 两球不带电时对 球:
。
对、球: 。
两球带电时对、球。 。
对球: 。
故B正确。
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5.如图所示,在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球和 ,它们用
一绝缘轻弹簧相连,带同种电荷。弹簧伸长时,小球平衡。若、
所带电荷量加倍,当它们重新平衡时,弹簧伸长为,则和 的关系
为( )
C
A. B. C. D.
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解析 设弹簧原长为 ,电荷量未加倍时由平衡条件
得
则电荷量加倍后有
,
则 ,
故 ,
C正确。
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6.如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,和围绕 做
匀速圆周运动,恰能保持静止,其中、和的距离分别是和 。若
不计三质点间的万有引力,则和 的比荷(电荷量与质量之比)之比应
是( )
C
A. B. C. D.
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解析 根据恰能保持静止可得,且、带同种电荷, 与
、所带电荷为异种电荷,由 做匀速圆周运动得
;由 做匀速圆周运动得
;联立解得和 的比荷(电荷量与质量之
比)之比 ,C正确。
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7.水平面上、、三点固定着三个电荷量均为 的正
点电荷,将另一质量为 的带正电的小球(可视为点电
荷)放置在点,恰构成一棱长为 的正四面体,
如图所示。已知静电力常量为,重力加速度为 ,为使
小球能静止在 点,小球所带的电荷量为( )
A
A. B. C. D.
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解析 设带正电小球所带电荷量为 ,由库仑定律知,
固定的每个正点电荷对小球的静电力为,设力
与竖直方向的夹角为 ,由几何知识可求出 ,
各个力 在竖直方向的分力之和与带电小球的重力平衡,
即,又 ,得
,故只有A项正确。
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8.两个点电荷的质量分别为、,带异种电荷,电荷量分别为 、
,相距为 ,只在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上
的某一固定点在同一水平面内做匀速圆周运动,它们的总动能为
( )
B
A. B. C. D.
解析 对于质量为的点电荷,它与质量为 的电荷间的库仑力提供
其向心力,有;对于质量为的点电荷,它与质量为
的电荷间的库仑力提供其向心力,有 ,则它们的总动能
为 ,故B正确。
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9.把质量为的带负电的小球 用绝缘细绳悬挂起来,若将带电荷量为
的带电小球靠近小球 ,如图所示,当两个带电小球
在同一高度相距时,绳与竖直方向恰成 角(小球、 可看成
点电荷)。取,静电力常量 ,求:
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(1) 球受的库仑力大小;
答案
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解析 对 进行受力分析,如图所示,有
。
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(2) 球所带电荷量。
答案
解析 由库仑定律得 ,则
。
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10.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为、电荷量均为 的
物体和(、均可视为质点),它们间的距离为 ,与水平面间的
动摩擦因数均为 。问:
(1) 受的摩擦力为多大?
答案
解析 由平衡条件知,对有 。
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(2)如果将的电荷量增至 ,两物体开始运动,当它们的加速度
第一次为零时,、 各运动了多远距离?
答案
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解析 当时,设、间距离为, ,
所以 。
由题意可知
、运动的距离均为 ,
故 。
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