【优化方案】2016-2017学年高二物理鲁科版选修3-112静电力库仑定律作业Word版含解析

一、选择题1．下列可看做点电荷的是()A．体积小的带电体B．球形带电体C．带电少的带电体D．大小和形状对作用力影响可忽略的带电体解析：选D.带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大，形状如何，也不是看它所带的电荷量多大．故选D.2．(多选)下列对于库仑定律的理解正确的是()A．库仑定律适用于真空中的点电荷B．当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力C．在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等解析：选ACD.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，干燥空气中的点电荷也近似适用，故A、C正确；半径为r的两小球距离是r时，不能看做点电荷，故库仑定律不适用，B错误；两点电荷间的静电力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确．故选ACD.3．(·莆田一中期中)已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍，则A对B的作用力与B对A的作用力大小之比为()A．2∶1B．1∶2C．1∶1D．不确定解析：选C.A对B的作用力与B对A的作用力是一对相互作用力，大小相等方向相反，与它们的带电量无关，故选C.4．(·青岛高二期中)真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，两电荷间的库仑力变为原来的()A．1倍B．3倍C．6倍D．9倍解析：选A.由F＝kQ1Q2R2知，Q1、Q2、R均增大到原来的3倍时，结果仍为F，故A对．5．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为()A．F/2B．F/4C．3F/8D．F/10解析：选C.设A、B两小球带电荷量为q，相距为r，则开始时，由库仑定律得F＝kq2r2；使不带电的C和A接触后，各带电q/2，再与B接触，B的电荷量为q1＝q＋q/22＝3q4，再由库仑定律可得F′＝kq2·3q4r2＝3F8.故选C.6．(·福州高二检测)有两个带正电的点电荷所带电荷量均为Q，从其中一个电荷上取下ΔQ的电荷量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比()A．一定变大B．一定变小C．保持不变D．由于两电荷电性不确定，无法判断解析：选B.由库仑定律F＝kQ1Q2r2，当Q1＋Q2为定值时，由数学极值知识可知，当Q1＝Q2时，Q1Q2值最大．所以如题意变化后，(Q1－ΔQ)·(Q2＋ΔQ)比Q1Q2小，所以F变小．故选B.7．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为()A.112FB.34FC.43FD．12F解析：选C.因为相同的两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，所以接触后两小球带电荷量均为Q′＝－Q＋3Q2＝Q，由库仑定律得：接触前F＝k3Q2r2，接触后F′＝kQ2r22＝k4Q2r2.联立以上两式得F′＝43F，故选C.8．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知()A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝6解析：选D.设小球1、2之间的距离为r.球3接触前，F＝kq·nqr2，球3分别与球1、2接触后，q2＝nq2，q1＝nq2＋q2＝2＋nq4，则F＝knq2·2＋nq4r2，联立以上两式解得：n＝6，故选D.9.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＝Gm2l2，F库＝kQ2l2B．F引≠Gm2l2，F库≠kQ2l2C．F引≠Gm2l2，F库＝kQ2l2D．F引＝Gm2l2，F库≠kQ2l2解析：选D.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，两球壳可看做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，由于两球心间的距离l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律适用条件，故选D.☆10.中子内有一个电荷量为＋23e的上夸克和两个电荷量为－13e的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图所示．下面四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是()解析：选B.上夸克的力都是相同的，故不用分析，两个下夸克位置相同，选择左边的进行分析，受到上夸克的力斜向上，右边下夸克的力水平向左，由库仑定律可知，斜向上的力是水平力的两倍，由平行四边形定则可知，B正确．二、非选择题11．(·厦门高二质检)如图所示，一个挂在丝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的质量为m，带电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离？解析：设A、B两球之间的距离为r，如图所示，对B受力分析得Tsin30°＝FAB①Tcos30°＝mg②由库仑定律得FAB＝kQqr2③由①②③三式联立得r＝3kqQmg.答案：3kqQmg☆12.有A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m.在库仑力作用下，B由静止开始运动．已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a.经过一段时间后，B的加速度变为a4，此时，A、B间的距离应为多少？解析：如图所示，设A、B的带电荷量分别为q1、q2.B的加速度为a4时，A、B间的距离为s.由库仑定律和牛顿第二定律可得：kq1q2d2＝ma，kq1q2s2＝ma4，综上得：s＝2d.答案：2d