2017-2018学年高中物理（沪科版,选修3-1）同步课件+学业分层测评+教师用书 第1章 1.2　探究电荷相互作用规律 （3份打包）

学业分层测评(二)　探究电荷相互作用规律 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．关于库仑定律，下列说法中正确的是(　　) 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．根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1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 【解析】　点电荷是实际带电体的近似，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，故选项A错误；当两个电荷之间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，公式F＝k就不能用于计算此时的静电力，故选项B错误；q1和q2之间的静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故选项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，故选项D正确． 【答案】　D 2．如图1­2­6所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(　　) 【导学号：29682040】 图1­2­6 A．F1 B．F2　　　C．F3　　　D．F4 【解析】　据“同电相斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，故Fac与Fbc的合力只能为F2，选项B正确． 【答案】　B 3．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图1­2­7所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若分别用Q、q、d、F表示物体O的电荷量、小球的电荷量、物体与小球间距离、物体和小球之间的作用力．则以下对该实验现象和结论的判断正确的是(　　) 图1­2­7 A．保持Q、d不变，减小q，则θ变大，说明F与q有关 B．保持Q、q不变，增大d，则θ变小，说明F与d有关 C．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比 D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比 【解析】　保持Q、d不变，减小q，则F变小，θ变小，选项A错误；保持Q、q不变，增大d，则F变小，θ变小，说明F与d有关，选项B正确；保持Q、q不变，减小d，则F变大，θ变大，但不能说明F与d成反比关系，选项C错误；保持q、d不变，减小Q，则F变小，θ变小，但不能说明F与Q成正比，选项D错误． 【答案】　B 4．(多选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(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F1∶F2可能为(　　) A．5∶2　　 B．5∶4 C．5∶6 D．5∶9 【解析】　它们在相距一定距离时相互作用力为F1＝kF1，则F1∶F2为5∶9，故B、D正确，A、C错误．＝F1，则F1∶F2为5∶4，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2＝k＝；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2＝k 【答案】　BD 5．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h高处，恰处于悬浮状态，现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)(　　) 【导学号：29682041】 A．向星球中心方向下落 B．被推向太空 C．仍在那里悬浮 D．无法确定 【解析】　在星球表面h高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，k.结合上式可知，F＝0，即受力仍平衡．由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态．－G，得kq1q2＝Gm1m2；当离星球表面2h高度时，所受合力F＝k＝G 【答案】　C 6．(多选)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(　　) A．a一直在增大 B．a一直在减小 C．v一直在增大 D．v一直在减小 【解析】　B在A的静电斥力的作用下，向远离A的方向运动，由F＝k可知，小球B所受库仑力逐渐减小，其加速度逐渐减小，但因小球B的加速度与速度方向相同，小球B的速度将逐渐增大，故B、C正确． 【答案】　BC 7．如图1­2­8所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，相距L，则