人教版高中物理选修3-1库仑定律名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 库仑定律 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,都是二次方反比定律 答案:D 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,都是二次方反比定律。故选项D正确。 2.(多选)两个相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. D. 答案:CD 解析:设两金属球带异种电荷,电荷量分别为q和-7q,两者间库仑力大小为:F=k=;两者接触后再放回原来的位置上,两金属球所带电荷量均为-3q,库仑力为:F=k=,是原来的,选项C正确。 设两金属球带同种电荷,电荷量分别为q、7q,由库仑定律有:F=k=;两者接触后再放回原来的位置上,两金属球所带电荷量均为4q,库仑力为:F=k=,是原来的,选项D正确。 3.真空中两个电性相同的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止。今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的速度随时间变化规律正确的是(　　) 答案:A 解析:根据F=k,对点电荷q2分析得a=,随距离的增加,a变小,故选A。 4.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,壳层的厚度和质量分布均匀,将它们分别固定于绝缘支座上,两球心间的距离为l,为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,两球电荷量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为(　　) A.F引=G,F库=k B.F引≠G,F库≠k C.F引≠G,F库=k D.F引=G,F库≠k 答案:D 解析:万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离l只有球半径的3倍,但由于壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此,可以应用万有引力定律。对于a、b两带电球壳,由于两球的间距l只有球半径的3倍,不能看成点电荷,不满足库仑定律的适用条件。故选项D正确。 5.设某星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方,又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( A.向星球下落 B.仍在原处悬浮 C.推向太空 D.无法判断 答案:B 解析:设粉尘距球心为r,粉尘质量为m,星球质量为M,粉尘带电荷量为q,星球带电荷量为Q,则有=G。由等式可看出r再大,等式仍成立,故选B。 6.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为(　　) A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36 C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6 答案:A 解析:分别取三个点电荷为研究对象,由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡,所以这三个点电荷不可能全是同种电荷,这样可立即排除B、D选项,故正确选项只可能在A、C中。若选q2为研究对象,由库仑定律知:=,因而得:q1=q3,即q3=4q1。选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A。 7.已经证实质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为e,下夸克带电为-e,e为电子所带电荷量的大小。如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l,l=1.5×10-15m, 答案:上夸克之间的静电力为45.5 N,是排斥力;上夸克与下夸克之间的静电力为22.8 N,是吸引力 解析:质子带电荷量为+e,所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的。按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处,这时上夸克与上夸克之间的静电力应为 Fuu=k=k, 代入数据,得Fuu=45.5 N,是排斥力。 上夸克与下夸克之间的静电力为 Fud=k=k 代入数据,得Fud=22.8 N,是吸引力。 8.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电