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2018-2019物理新课堂同步选修3-1粤教版:课时分层作业2 探究静电力

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          课时分层作业(二) 探究静电力

                                [基础达标练]
                              (15 分钟 50  分)

     一、选择题(共      7 小题,每小题      6 分)
     1.(多选)下列关于点电荷的说法,正确的是(  )
     A.点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理
 想化的模型

     B.带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略,那么可
 视为点电荷

     C.球形带电体一定可以看做点电荷
     D.很大的带电体也有可能看做点电荷
     ABD [点电荷和质点类似,也是为了研究问题方便引进的一种理想化模型,
 当带电体的形状、大小对它们的相互作用影响可忽略时,带电体可看做点电荷,
 选项  A、B、D    正确.若球形导体的电荷不是均匀分布或线度对所研究问题有
影响时,则不能认为电荷集中于球心看成点电荷,C                       错误.]

     2.为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关,小宇做了如下实验:

 把一个带正电的物体放在           A 处,然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在                    P1、

 P2、P3 处,发现情况如图        1­2­4 所示.由此,小宇归纳得出的初步结论是(  )


                                  图 1­2­4
     A.电荷之间的作用力大小随距离增大而减小
     B.电荷之间的作用力大小随距离增大而增大
     C.电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小
     D.电荷之间的作用力大小与距离无关
     A [根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出,电荷之间相互作用力的
 大小与电荷间距离的大小有关,距离越近,偏角越大,说明电荷间相互作用力
 越大,所以     A 选项正确.]
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     3.如图   1­2­5 所示,两个带电球,大球的电量大于小球的电量,可以肯定(  ) 

                                                  【导学号:52592009】


                                  图 1­2­5
     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
     D [由题图可知,两个小球相互排斥,可判断:两个小球带同种电荷,
 A、B  项错误;两球间的库仑力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,C                               错
误,D   正确.]

     4.如图  1­2­6 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(  )


                                  图 1­2­6
     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 [带电相同的小球受斥力作用;当小球沿直线从                     A 运动到   B 的过程

                                                           q1q2
中.两电荷间的距离先减小后增加,由于电量保持不变,根据                            F=k  r2 ,电场
 力先增大后减小,故         A、B、C    错误,D    正确.故选     D.]

     5.(多选)如图    1­2­7 所示,同一直线上的三个点电荷              q1、q2、q3,恰好都处

在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知                            q1、q2 间的距离
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 是 q2、q3 间距离的    2 倍.下列说法正确的是(  )


                                  图 1­2­7

     A.若  q1、q3 为正电荷,则       q2 为负电荷

     B.若  q1、q3 为负电荷,则       q2 为正电荷

     C.q1︰q2︰q3=36︰4︰9

     D.q1︰q2︰q3=9︰4︰36
     ABC [三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态,则一定满足“两同夹异,
 近小远大”规律,即两边的电荷电性相同和中间的电性相反,判断电量大小关
 系时,距离远的电量大于距离近的电量,故                   A、B  正确;根据库仑定律,依据

                 kq1q2 kq1q3 kq2q3

 矢量合成,则有:        r122 = r123 = r223 ,已知 q1、q2 间的距离是     q2、q3 间的距离

 的 2 倍,所以    q1∶q2∶q3=36∶4∶9,故       C 正确,D   错误.]
     6.有一弹簧原长为       L,两端固定绝缘小球,球上带同种电荷,电荷量都是
Q,由于静电斥力使弹簧伸长了              ΔL,如图    1­2­8 所示.如果两球的电荷量均减
 为原来的一半.那么弹簧比原长伸长了(  )


                                  图 1­2­8
      ΔL                                  ΔL
     A. 4                          B.小于    4
            ΔL                       ΔL
     C.大于   4                      D. 2
                                                   1
     C [两球电荷量均减半,使其相互作用力减为原来的4;又因两球间距离减
 小,其相互作用力会增大,静电力会大于弹簧的弹力,即小球之间的作用力会

           1                       ΔL
 大于原来的4,所以弹簧的伸长量要大于                 4 ,故  A、B、D    错误,C   正确.]
     7.设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面                     1 000  km 的地方,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释放,则
 此电子粉尘(  )
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     A.向星球下落                       B.仍在原处悬浮
     C.推向太空                        D.无法判断
     B [均匀带电的球体可视为点电荷.粉尘原来能悬浮,说明它所受的库仑

                       kQq   Mm
 力与万有引力相平衡,即           r2 =G  r2 ,可以看出    r 增大,等式仍然成立,故选            B.]
     二、非选择题(1      小题,8   分)
     8.(8 分)如图   1­2­9 所示,两个可视为点电荷的金属小球               A、B  质量都是
m、电荷量都是+q,连接小球的绝缘细线长度都是                      l,静电力常量为       k,重力加
速度为    g.求:


                                  图 1­2­9
     (1)连结 A、B  的细线张力大小;
     (2)连结 O、A  的细线张力大小.
     【解析】 (1)以     B 为研究对象,B       受到竖直向下的重力,以及竖直向下的

                                                kq2

 库仑力,还有绳子竖直向上的拉力,所以:TAB=mg+                     l2 .
     (2)以 A、B 组成的整体为研究对象,因为              A、B  两球之间的库仑力属于内
力,所以可以将        A、B  看成一个整体,则整体受到重力和绳子的拉力作用处于

平衡状态,所以        TOA=2mg.

                  q2
     【答案】 (1)kl2+mg (2)2mg
                               [能力提升练]
                              (25 分钟 50  分)

     一、选择题(共      4 小题,每小题      6 分)

     1.两个质量分别是       m1、m2 的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带

 同种电荷,且电荷量分别为            q1、q2 时,两丝线张开一定的角度            θ1、θ2,如图

 1­2­10 所示,此时两个小球处于同一水平面上,且                  θ1 >θ2 ,则下列说法正确的
是(  )
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                                图  1­2­10

    A.m1  >  m2                   B.m1  <  m2

    C.q1 <  q2                    D.q1  >  q2

    B [m1、m2  受力如图所示,由平衡条件可知               m1g=

Fcotθ1,m2g=F′cotθ2,根据牛顿第三定律可得             F=F′,

  m1  cotθ1

则m2=cotθ2,因为    θ1>θ2,所以   m1β).若两小球恰在同一水平线上,那么(  )


                                图  1­2­11
    A.两球一定带异种电荷

    B.q1 一定大于    q2

    C.m1 一定小于     m2

    D.m1 所受静电力一定大于          m2 所受静电力
    AC [由题图可知,两球相互吸引,一定带异种电荷,相互作用的静电力

                                                                F库
一定等大反向,与电荷量、质量无关,故                  A 正确,B、D     错误;由     tan α=m1g,
      F库

tan β=m2g,α>β 可知,m1
	
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