2022年高中物理第1章靜電場第2節(jié)靜電力庫侖定律自我小測魯科版選修夯基達標1.下列物體可視為點電荷的是( )A.電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點電荷B.均勻帶電的絕緣球體在一定條件下可視為點電荷C.帶電的細桿在一定條件下可以視為點電荷D.帶電的金屬球一定不能視為點電荷2.對于庫侖定律，下列說法中正確的是( )A.計算真空中兩個點電荷的相互作用力，可以使用公式B.兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C.相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們各自所受的庫侖力大小一定相等D.當兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時，對于它們之間的靜電作用力大小只取決于它們各自所帶的電荷量3.真空中兩個同性的點電荷q1、q2，它們相距較近，保持靜止.今釋放q2，且q2只在q1的庫侖力作用下運動，則q2在運動過程中的加速度( )A.不斷減小 B.不斷增加 C.始終保持不變 D.先增大后減小4.如下圖所示，兩個完全相同的金屬小球A、B帶有電量相等的電荷，相隔一定的距離，兩球間相互吸引力的大小是F，今讓與A、B大小相等、相同材料制成的不帶電的第三個小球C先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間的相互作用力的大小為( )A. B. C. 5.如下圖所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶同種電荷的小球，從靜止同時釋放，則兩個小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是( )A.速度增大，且增加得越來越快B.速度減小，且減小得越來越慢C.速度增大，且增加得越來越慢D.速度減小，且減小得越來越快6.兩個質(zhì)量分別是m1、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度1、2，如右圖所示.則下列說法正確的是( )A.若m1m2，則12B.若m1m2，則12C.若m1m2，則12D.若q1q2，則12能力提升7.如下圖所示，兩根細線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，上、下兩根細線的拉力分別為FA、FB，現(xiàn)使兩球帶同種電荷，此時上、下細線受的拉力分別為FA、FB,則( )A.FAFA，F(xiàn)BFB B.FAFA，F(xiàn)BFBC.FAFA，F(xiàn)BFB D.FAFA，F(xiàn)BFB8.如下圖所示，兩個正電荷q1與q2電荷量都為3 C，靜止于真空中，相距r2 m.(1)在它們的連線AB的中點O放入正電荷Q，求Q受的靜電力.(2)在O點放入負電荷Q，求Q受的靜電力.(3)在連線上A點的左側(cè)C點放上負點電荷q3，q31 C且AC1 m，求q3所受的靜電力.9.如下圖所示，兩個帶等量異種電荷的小球，質(zhì)量均為2 g，各用L5.1 cm長的絕緣細線吊住，細線質(zhì)量不計，小球可看成質(zhì)點，懸點OO相距d4 cm.平衡時，兩球各偏離豎直方向L1 cm，則每個小球的電荷量為多少？溫馨提示：處理此類問題關鍵是受力分析，分析方法與力學中相同，然后根據(jù)共點力平衡知識求解。10.如下圖所示，光滑絕緣水平面上固定著A、B、C三個帶電小球，它們的質(zhì)量均為m、間距均為r，A、B帶正電，電荷量均為q.現(xiàn)對C施一水平力F的同時放開三個小球，欲使三小球在運動過程中保持間距r不變，求：(1)C球的電性和電荷量;(2)水平力F的大小.11.已經(jīng)證實，質(zhì)子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為，e為電子所帶電荷量的大小，如果質(zhì)子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離都為l，l1.5×1015 m.試計算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個夸克之間的靜電力(庫侖力).12.有兩個帶電小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距0.4 m.如果引進第三個帶電小球，正好使三個帶電小球都處于平衡狀態(tài)，第三個小球帶的是哪種電荷？應放在什么地方？電荷量是Q的幾倍？參考答案1答案：BC2答案：AC3解析：由于同性電荷相斥，所以釋放后它們將互相遠離，由知，隨r的增大，q2受的庫侖力在減小，而q2的加速度由庫侖力產(chǎn)生，由牛頓第二定律知，q2的加速度減小.答案：A4解析：設A、B兩球球心間距為r，A帶電量為q，B帶電量為q，由庫侖定律.當C球先后與A、B兩球接觸后移開，A剩余電量,B剩余電量，A、B間引力為.答案：A5解析：由于靜電斥力作用，使兩小球受到方向相反的力的作用而加速運動起來，而由于每個小球的合外力大小均是，故隨著r的增大，其合外力減小，加速度減小，但速度一直增大.故C項對.答案：C6解析：這是一道帶電體平衡問題，分析方法仍然與力學中物體的平衡方法一樣.小球受到三個力的作用：重力、繩子拉力、靜電斥力.采用正交分解法并列出平衡方程得，,F拉cosmg0，所以，由此式可見，正確答案為B、C兩項.答案：BC7解析：由整體法知FAFAGBGB，另外,由于B除了受到向下的重力之外，還要受到向下的靜電力，故FBGB，而FBGB，故選B項.答案：B8解析：不管在O點放入的是正電荷還是負電荷，它受到的q1、q2的靜電力大小相等、方向相反，合力為零.當把q3放在C點時，q3受到的q1的靜電力為，方向向右.q3受到的q2的靜電力為，方向向右.故q3實際受到的靜電力為F1和F2的合力，即FF1F2,代入數(shù)據(jù)得F3×1010 N，方向向右.答案：(1)0 (2)0 (3)3×1010N，方向向右9解析：以帶負電小球為研究對象，受力如下圖，由庫侖定律得，靜電力.此時rd2L(42×1)cm2 cm設懸線與豎直方向夾角為，則有Fmgtan解得q1.33×108C10解析：A球受到B球的庫侖斥力F1和C球的庫侖力F2作用后，產(chǎn)生水平向右的加速度，故F2必為引力，C球帶負電.如下圖所示，根據(jù)庫侖定律及，F(xiàn)1與F2的合力方向水平向右，求得F22F1，故q c2q，對A球： 對系統(tǒng)整體：F3ma，故.答案：(1)C球帶負電，電荷量為2q (2) 11解析：質(zhì)子帶電為e，所以它是由2個上夸克和1個下夸克組成的，按題意，三個夸克必位于等邊三角形的三個頂點處，這時上夸克和上夸克之間的靜電力為：，代入數(shù)據(jù)得Fuu46 N，為斥力上夸克和下夸克之間的靜電力為：，代入數(shù)據(jù)得Fud23 N，為引力.答案：Fuu46 N，為斥力；Fud23 N，為引力.拓展探究12解析：要使三個小球都處于平衡狀態(tài)，每個小球所受另外兩個球的庫侖力應彼此平衡.原來Q和9Q是相互排斥的，由此可以判斷：第三個小球應帶負電荷，并要放在Q和9Q的連線上，位于Q和9Q中間的某一位置.設第三個小球的電荷量為Qx(取絕對值)，與Q的距離為x，Q和9Q間的距離為d(d0.4 m)，受力情況如下圖所示.設Q和Qx間的相互作用力為F1和F1，有設9Q和Qx間的相互作用力為F2和F2,有設Q和9Q間的相互作用力為F3和F3，有由F1F3,可得由F2F3可得代入數(shù)據(jù)解得x0.1 m，.答案：見解析.溫馨提示：若原來兩個點電荷是同種電荷，則第三個電荷應放在兩個點電荷連線之間，靠近帶電量小的電荷，電性與兩個已知電荷的電性相反.