2019高二物理(人教版)选修31章节综合测试卷:11电荷守恒定律库仑定律语文
人教版高二物理选修3-1课后习题答案
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第一章库仑定律第一节1. 答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。
2. 答:由于A 、B 都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,所以,A 带上的是负电荷,这是电子由B 移动到A 的结果。
其中,A 得到的电子数为8101910 6.25101.610n --==⨯⨯,与B 失去的电子数相等。
3. 答:图1-4是此问题的示意图。
导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端,右端会因失去电子而带正电。
A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力,A 、B 之间产生吸引力。
4. 答:此现象并不是说明制造出了永动机,也没有违背能量守恒定律。
因为,在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1. 答:根据库仑的发现,两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以,先把A 球与B 球接触,此时,B 球带电2q ;再把B 球与C 球接触,则B 、C 球分别带电4q ;最后,B 球再次与A 球接触,B 球带电3()2248B q q q q =+÷=。
2. 答:192291222152(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --⨯===⨯⨯=(注意,原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ⨯的加速度!)3. 答:设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -,距离 为r ,则22kq F r =-。
当用C 接触A 时,A 的电荷量变为2A q q =,C 的电荷量也是2c q q =;C 再与接触后,B 的电荷量变为224B q q q q -+==-;此时,A 、B 间的静电力变为:2222112288A B q q q q q F k k k F r r r ⨯'==-=-=。
专题1.2 库仑定律- 课时同步练2019-2020学年高二物理人教版(选修3-1)(解析版)
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第一章 静电场第2节 库仑定律1.关于库仑定律,下列说法正确的是A .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21F r∝ B .根据122q q F kr =,当两电荷的距离r 趋近于零时,静电力将趋向无穷大 C .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体D .若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量,则1q 对2q 的静电力大于2q 对1q 的静电力 【答案】A【解析】库仑定律的表达式为F =k122Q Q r ,万有引力定律的表达为F =G 122m m r ,故两表达式相似,都是平方反比定律,故A 正确。
当两个点电荷距离趋于0时,两带电体已不能看出点电荷了,该公式F =k 122Q Qr不适用了,故电场力并不是趋于无穷大,故B 错误。
库仑定律适用于点电荷,点电荷并不一定是体积很小的球体,故C 错误。
两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,无论点电荷q 1的电荷量与q 2的电荷量大小如何,q 1对q 2的电场力大小上总等于q 2对q 1电场力,故D 错误。
2.(2019·西安莲湖承远中高考培训中心期末)下述说法正确的是 A .元电荷就是质子B .物体所带的电量只能是元电荷的整数倍C .体积大的带电体肯定不能看成点电荷D .由库仑定律221r q q k F =可知,当两电荷间距离r →0时,F →∞ 【答案】B【解析】A 、元电荷是电子所带的电量的值,并非是质子也不是电子,A 错误。
B 、元电荷是最小的电量,所有的带电体所带电量只能是元电荷的整数倍,B 正确。
C 、当带电体的大小对所研究的问题没有影响时,可以将带电体看成点电荷,与所研究问题有关,不能只看自身大小,C 错误。
D 、库仑定理适用真空中的点电荷,当r →0时,已经无法看成点电荷,公式不再适用,D 错误。
3.(2019·四川期中)两个放在绝缘支架上的相同金属球相距为L ,球的半径比L 小得多,分别带q 和3q的电荷量,相互斥力为3F 。
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修3-1_12_库仑定律_同步练习
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人教版高中物理选修3-1 1.2 库仑定律同步练习一、选择题(共12题;)1. 真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为()A.16FB.94F C.32F D.F22. 真空中相距为r的两点电荷Q1、Q2,电量均为q,相互作用力为F.若要使相互作用力变为2F,可采用的方法是()A.Q1、Q2电量同时增大为2q,距离保持不变B.Q1电量增大为2q,Q2电量不变,距离保持不变C.Q1、Q2电量不变,距离变为2rD.Q1、Q2电量不变,距离变为0.5r3. 将两个分别带有电荷量−2Q和+5Q的相同金属小球A、B,分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷),它们间库仑力的大小为F.现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B两小球相互接触后拿走,A、B两小球间距离保持不变,则两球间库仑力的大小为()A.FB.15F C.910F D.14F4.如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则()A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0C.保持Q不变,将q变为−q,平衡时弹簧的缩短量等于x0D.保持q不变,将Q变为−Q,平衡时弹簧的缩短量小于x05. 如图所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷−Q放在D点,则()A.B点电场强度为34E,方向水平向右B.B点电场强度为54E,方向水平向右C.B点的电场强度大于C点的电场强度D.BC线段的中点电场强度为零6. 如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线,设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=64277. 在“研究电荷间作用力大小影响因素”的实验中,将一带电轻质小球挂在铁架台上,小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示.现增大小球的电荷量后仍挂在原处,丝线与竖直方向的夹角将()A.减小B.增大C.不变D.先减小再增大8. 两个相同的金属小球(均可视为点电荷),带电荷量大小之比为1:3,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在距离为r2的两处,则两球间库仑力的大小可能为()A.1 3 FB.43F C.163 F D.4F9. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷.现用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙和水平地面上,如图所示.如果将小球B向左推动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较()A.推力F将变大B.竖直墙面对小球A的弹力变大C.地面对小球B的支持力不变D.两小球之间的距离变大10. 两个相同的金属小球,所带电荷量大小之比为1:7,相距r,两小球可视为点电荷,两者相互接触后再放回原来位置上,则它们之间的库仑力大小与原来之比可能为()A.4:7B.3:7C.16:7D.9:711. 如图,倾角为θ的绝缘斜面ABC置于粗糙的水平地面上,一质量为m,带电量+q的小物块(可看作是点电荷)恰好能在斜面上匀速下滑,若在AB中点D的上方与B等高的位置固定一带电量+Q的点电荷,再让物块以某一速度从斜面上滑下,物块在下滑至底端的过程中,斜面保持静止不动,在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下,关于在物块下滑过程的分析正确的是()A.在BA之间,物块将做加速直线运动B.在BD之间,物块受到的库仑力先增大后减小C.在BA之间,斜面对地面的压力有可能不变D.在BA之间,斜面受到地面的摩擦力均为零12. 图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出.A球能保持静止的是()A. B. C. D.二、解答题(共3题;)如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,求在何处放一个什么性质的电荷,才可以使三个电荷都处于平衡状态?如图所示,把质量为√3克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10−8C的正电小10球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为30∘,(取g=10m/s2,k=9.0×109N⋅m2/C2)求:(1)小球A带正电还是负电?(2)此时小球A受到的库仑力大小和方向?(3)小球A带的电量q A?如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现将电荷量为10−8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10−6J,将另一电荷量为10−8C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10−6J.(1)求电场线的方向及U AB、U AC、U BC的值;(2)若AB边长为2√3cm,求电场强度的大小.参考答案与试题解析人教版高中物理选修3-1 1.2 库仑定律同步练习一、选择题(共12题;)1.【答案】B【考点】库仑定律【解析】本题比较简单,直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式,则可求得带电量和距离变化后的相互作用力,从而解出正确结果。
高二物理选修3一1知识点总结
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高二物理选修3一1知识点总结
一、电场
电荷与电场:
自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
库仑定律:描述了点电荷之间的相互作用力。
电场强度与电势:
电场强度:描述电场中某点的电场强弱和方向的物理量。
电势:描述电场中某点电势能的物理量。
等势面:电场中电势相等的各点构成的面。
电势差与电场力做功:
电势差:电场中两点间电势的差值。
电场力做功与电势差的关系。
二、电路
电阻:表示导体对电流的阻碍作用。
欧姆定律:描述了电流、电压和电阻之间的关系。
串联与并联电路:了解串联和并联电路的特点及计算方法。
三、磁场
磁场的基本概念:磁力作用的区域,通过磁感线来描述。
磁感应强度:描述磁场强弱的物理量。
洛伦兹力:带电粒子在磁场中受到的力。
四、电磁感应
电磁感应现象:磁场变化产生电场的现象。
法拉第电磁感应定律:描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
此外,高二物理选修3-1还可能涉及光学等其他知识点,如光的反射、折射、干涉和衍射等现象,以及电磁波的基本性质和应用等。
请注意,不同版本的教材和教学大纲可能有所差异,因此在实际学习过程中,建议参考教材和教师提供的教学资料进行详细的复习和总结。
同时,通过多做习题和参加讨论,加深对知识点的理解和应用能力。
高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料
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高二物理(选修3-1)第一章 静电场1.1 库仑定律1.电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少.单位是库仑,字母为“C”.物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷.3.元电荷:电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ,全部带电体的电荷量都是e 的整数倍,因此电荷量e 称为元电荷.4.点电荷:点电荷是一种志向化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多,以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时,这样的带电体就可以看做点电荷.5.物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电.6.电荷守恒定律:电荷既不能创建,也不能歼灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中电荷总量保持不变.7.库仑定律:(1)适用条件:① 真空中,②点电荷(2)公式:221rQ Q k F = 说明:①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关.②匀称带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心.③微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽视不计,电荷在电场中受力分析时,一般状况下物体的重力不计.1.2 电场强度 电场力的性质1.电场:(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用.(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力.2.电场强度E :描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度.(2)定义式:q F E /=.(3)物质性:电场是电荷四周客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生.(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身确定.电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关,与检验电荷所受的电场力F 无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依旧是原有的值.(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向.与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反.(6)场强大小推断:a .依据电场力推断:q F E /=b .依据电场线推断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关.c .依据匀强电场中电势差推断:E=U/d(7)电场强度的计算:q F E /=(定义式,普遍适用)2rQ kE =(用于真空中点电荷形成的电场) U/d E =(用于匀强电场) 3.电场线:在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷肯定要发出电场线,负电荷肯定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.4.电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.1.3 电势 电场能的性质1.电势差U AB :(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示.(2)定义式:U AB =W AB /q .(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的凹凸.2.电势φ:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差.即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置(零电势点)时电场力所做的功.(2)定义式:φA =U A∞= W A∞/q .(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低.(4)电势凹凸推断:a .依据移动检验电荷做功推断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势着陆(上升);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势上升(着陆).b .依据电场线推断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高.c .依据场源电荷推断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低.d .依据电势差推断:AB U >0,则A 点电势比B 点高;AB U <0,则A 点电势比B 点低.3.电势能E P :(1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能.(2)电势能是标量.(3)电场力做功与电势能的变更的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能削减,做功量等于电势能的削减量;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,做功量等于电势能的增加量,即W电=-△E P (类比于W G =-△E P ).4.电场力做功的计算:(1)依据电势能的变更与电场力做功的关系计算:即W 电=-△E P .(2)应用公式W AB =qU AB 计算:①正负号运算法:依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB .②肯定值运算法:公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算,功的正负再另推断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).5.等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点:①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图,不是电场中实际存在的面.②同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功.③电场线垂直于等势面,并指向电势降低最快的方向.④等势面不相交.⑤电场强度较大的地方,等差的等势面较密.⑥电场线的描绘:利用电场线和等势面的垂直关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.6.匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U =Ed ,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆,即E =U/d .1.4 电容器 带电粒子在电场中的运动1.电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器.(2)电容:描述电容器容纳电荷本事的物理量.①定义:电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的肯定值)与两个极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. ②定义式:U Q U Q C ∆∆==.电容C 由电容器本身的构造因素确定,与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关.③单位:1F=106μF=1012pF④几种电容器(a )平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟两板间的距离d 成反比,即kdS C πε4=. 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为U/d E =.(b )固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应留意其极性.2. 带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速):仅在电场力和重力作用下满意mg qE =(2)加速(1)能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有21222121mv mv qU -=. (2)动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速运动,其加速度为mEq a =. (3)偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线.当带电粒子的质量为m ,电量为q ,两平行金属板板长为l ,距离为d ,板间电压为U ,当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时,两板间的场强为dU E =. 在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:t v x v v 0x ==,0.在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:m qE a =,221,t mqE y t m qE v y ==. 离开电场时,粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ,200tan mdv qUl v v y==φ.(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动.如氢原子核外电子的绕核运动.此时有rv m r Qqk 22=. 3.示波器:(1)构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成.(2)示波管的基本工作原理:利用两组正交的偏转极板,可以限制电子打在荧光屏上的位置.示意图如右:两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转.一般在水平偏转电极上加扫描电压(从左向右周期性扫描),在竖直偏转电极上加须要探讨的信号.(3)示波器面板开关与旋钮的作用:如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板.①是辉度调整旋钮,标以“☼”符号,用来调整光点和图像的亮度. 顺时针旋转旋钮时,亮度增加.②是聚焦调整旋钮“⊙”,③是协助聚焦调整旋钮“○”,这两个旋钮协作着运用,能使电子射线会聚,在荧光屏上产生一个小的亮斑,得到清楚的图像.往下是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向“开”的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以运用了.荧光屏下边第一行中,④是竖直位移旋钮,⑤是水平位移旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置. 它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度增大.中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮,它有1、10、100、1000四挡,最左边的“1”挡不衰减,其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000.运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10,最右边的正弦符号“~”挡不是衰减,而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压,可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作.中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮,也有四挡,可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100Hz,向右旋转每上升一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,运用这一挡时,机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入.中间的小旋钮是扫描微调旋钮,它可以在初定的频率范围内,进行连续微调,得到一确定的频率.顺时针转动时频率连续增加.底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关,置于“DC”位置时,所加的信号电压是干脆输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让沟通信号通过而隔断直流成分.右边的“同步”也是一个选择开关,置于“+”位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于“-”位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波、方波等,无论扳到“+”或“-”,都能很好地同步.对测量没有影响.。
人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》同步练习【3】及答案
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第二节库仑定律1.关于元电荷和点电荷,下列说法中正确的是( ) A.电子就是元电荷B.电子所带的电荷量就是元电荷C.电子一定是点电荷D.带电小球也可能是点电荷2.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)( ) A.它们的加速度一定在同一直线上,而且方向可能相同B.它们的加速度可能为零C.它们的加速度方向一定相反D.它们的加速度大小一定越来越小3.(2019年福州市普通高中毕业班质量检测)设星球带负电,一带电粉尘悬浮在距星球表面1000 km的地方,又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速释放,则此带电粉尘( ) A.向星球下落B.仍在原处悬浮C.推向太空D.无法判断4.两个质量分别为m1、m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,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1-2-11所示,则下列说法正确的是( )图1-2-11A.若m1>m2,则θ1>θ2B.若m1=m2,则θ1=θ2C.若m1<m2,则θ1>θ2D.若q1=q2,则θ1=θ25.如图1-2-12所示,用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等,当它们带上同种电荷时,相距r而平衡,若它们的电荷量都减少一半,待它们重新平衡后,两球的距离将( )图1-2-12A .大于r2B .等于r2C .小于r2D .不能确定6.如图1-2-13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 所带电荷量的大小比b 的小.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( )图1-2-13A .F 1B .F 2C .F 3D .F 47.两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F 1,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F 2,则F 1∶F 2可能为( )A .5∶2B .5∶4C .5∶6D .5∶98.如图1-2-14所示,完全相同的金属小球A 和B 带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x 0,现将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 球接触一下,再与B 球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的压缩量变为( )图1-2-14A.14x 0B.18x 0 C .大于18x 0D .小于18x 09.(2019年盐城高二检测)如图1-2-15所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2 g ,各用L =5.1 cm 长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO′相距d =4 cm.平衡时,两球各偏离竖直方向L′=1 cm,则每个小球的电荷量为多少?(g取10 m/s2)图1-2-1510.一带电荷量为+Q、半径为R的球,电荷在其内部能均匀分布且保持不变,现在其内部挖去一半径为R/2的小球后,如图1-2-16所示,求剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为+q的电荷的静电力.已知P 距大球球心距离为4R.图1-2-1611.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电量q A=+10q;B球带电量q B=+q.若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图1-2-17所示,要使三球能始终保持L的间距向右运动,问外力F为多大?C球带电性质是什么?图1-2-1712.如图1-2-18所示,带电荷量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.图1-2-18(1)求小环C的平衡位置.(2)若小环C带电荷量为q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|≪d)后静止释放,试判断小环C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)参考答案1.答案:BD2.答案:C3.解析:选B.设粉尘距球心为r ,粉尘质量为m ,星球质量为M ,粉尘电荷量为q ,星球电荷量为Q ,则有kQq r 2=G Mm r2. 由等式可看出r 再大,等式仍成立,故选B.4.解析:选BC.这是一道带电体平衡问题,分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样.5.答案:A6.解析:选B.据“同电相斥、异电相引”规律,确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向,考虑a 的带电荷量小于b 的带电荷量,因此F b 大于F a ,F b 与F a 的合力只能为F 2,故选项B 正确.7.解析:选BD.由库仑定律,它们接触前的库仑力为F 1=k 5q 2r2若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q ,此时库仑力为F 2=k 9q2r 2若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q ,此时库仑力为F′2=k 4q2r 2由以上计算可知选项BD 正确. 8答案:D9.解析:以带负电小球为研究对象,受力如图,由库仑定律得,静电力F =kq2r2.此时r =d -2L′=(4-2×1)cm=2 cm 设悬线与竖直方向夹角为α,则有F =mgtan α tan α=L′L 2-L′2=15.12-1=15解得q =1.33×10-8C.答案:1.33×10-8C -1.33×10-8C10.解析:未挖去之前,+Q 对q 的斥力为:F =kQq(4R)2挖去的小球带电荷量为:Q′=Q 4πR 33×4π(R 2)33=Q8 挖去的小球原来对q 的斥力为: F 1=k Q 8q (4R -R 2)2=kQq98R 2剩余部分对q 的斥力为: F 2=F -F 1=41kQq784R2,方向向右. 答案:41kQq784R2 方向向右 11.解析:由于A 、B 两球都带正电,它们互相排斥,C 球必须对A 、B 都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C 球带负电荷.以三球为整体,设系统加速度为a ,则F =3ma① 隔离A 、B ,由牛顿第二定律可知: 对A :kq A q C 4L 2-kq A q BL 2=ma② 对B :kq A q B L 2+kq B q C L2=ma③ 联立①、②、③得F =70k q2L 2.答案:70k q2L2 负电荷12.解析:(1)设C 在AB 连线的延长线上距离B 为l 处达到平衡,带电荷量为Q 由库仑定律F =k qQ r 2列平衡方程:k 4qQ (d +l)2=k qQl 2解得:l 1=-13d(舍去),l =d ,所以平衡位置为l =d.(2)将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|≪d)后静止释放,小环C 不再平衡,向左拉一个小位移,k·4q2(2d -x)2<k q 2(d -x)2,B 对C 的吸引力大于A 对C 的排斥力,将向左移动;向右拉一个小位移,k 4q 2(2d +x)2>k q 2(d +x)2,A 对C 的排斥力大于B 对C 的吸引力,小环将向右移动.因此不能回到平衡位置.答案:(1)B 的右边d 处 (2)不能。
高二物理(人教版)选修3-1单元测试卷:1.1电荷守恒定律库仑定律含答案解析
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高二物理(人教版)选修3-1单元测试卷:1.1电荷守恒定律库仑定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q 1q 2,其间距为r 时,它们之间的相互作用力的大小为122kq q F r,式中k 为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k 的单位应为( ) A .kg•m 2•C 2 B .N 2•C 2•m -2 C .kg•m 3•C -2D .N•m 2•C -22.如图所示,三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与q 2的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比q 1:q 2:q 3为A .9:4:9B .4:9:4C .9:4:36D .4:9:363.两个分别带有电荷量﹣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 .若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为43F ,则两小球间的距离变为( ) A .4rB .rC .2rD .2r4.根据电荷守恒定律,使两个相同的金属球A 、B 分别带+5q 和-q 的电荷,把它们接触后分开,则A 带电量为( ) A .-4qB .+2qC .+4qD .-2q5.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是 A .每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变 B .保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C .使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D .保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的14A.元电荷就是电子或质子B.元电荷是最小电荷量C.法国物理学家库仑最早用油滴实验精确地测出了e的数值D.油滴所带的电荷量可能是8.8×10﹣19C7.A和B都是不带电的物体,它们互相摩擦后A带正电荷10⨯C,下列判断中正1.610-确的是()A.在摩擦前A和B的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从A转移到了BC.A在摩擦后一定得到了9⨯个电子110D.A在摩擦过程中一定失去了19⨯C电子1.610-8.A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为()A.-F/2 B.F/2 C.-F D.F9.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是()A.A对B的静电力一定是引力B.A对B的静电力可能是斥力C.A的电量可能比B少D.C的电量一定比B少二、多选题10.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C.元电荷就是质子D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍11.如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数可能为()A .2B .3C .4D .512.两个相同的金属小球,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 .47B .37C .97D .167三、解答题13.如图所示,一质量为m 的带电小球A 用长度为l 的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O 点,在O 点的正下方处的绝缘支架上固定一个带与A 同种电荷的小球B ,两个带电小球都可视为点电荷.已知小球A 静止时丝线OA 与竖直方向的夹角为60°,设丝线中拉力为T ,小球所受库仑力为F ,求拉力T 与库仑力F 分别为多少.(重力加速度g 已知)14.如图所示,正电荷q 1固定于半径为R 的半圆光滑轨道的圆心处,将另一带正电、电荷量为q 2、质量为m 的小球,从轨道的A 处无初速度释放,求: (1)小球运动到B 点时的速度大小; (2)小球在B 点时对轨道的压力.15.真空中有两个相距r 的点电荷A 和B ,带电荷量分别为1q q =+,24q q =+,再放入一个点电荷q 3,三个点电荷皆可自由移动,在什么位置放入第三个点电荷q 3可使三个电荷都处于平衡状态,q 3的电荷量为多少?16.一条长3L 的线穿着两个完全相同的小金属环A 和B ,质量均为m ,将线的两端都系于同一点O ,如图所示,当两金属环带上等量同号电荷后,由于两环间的静电斥力使丝线构成一个等边三角形,此时两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电量?(静电力常量为k)参考答案1.D 【解析】试题分析:根据122kq q F r=可得:,根据力的单位是N ,距离的单位是m ,电量的单位是C ,可得k 的单位是N•m 2•C -2,故选D . 考点:库仑定律.【名师点睛】常量的单位是由公式中的各物理量决定的,从公式的表达形式即可确定k 的单位. 2.C 【解析】试题分析:要三个电荷所受合力均为零,q 1、q 3必为同种电荷,且q 2与q 1、q 3电性相反 设q 1、q 2之间的距离为L ,q 2、q 3之间的距离为2L .因为每个电荷所受静电力的合力均为零对q 1列平衡方程得:()1312223q q q q kk L L = 对q 2列平衡方程得:()2312222q q q q kk L L = 由以上解得:123::9:4:36q q q =所以C 正确. ABD 错误. 考点:库仑定律、物体的平衡【名师点睛】本题主要通过库仑定律结合力的平衡来考查学生.处于同一直线上的三个点电荷,若处于静止状态,根据库仑定律和同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,一定是“两同夹一异,两大夹一小”,也就是两侧的电荷一定带同种电荷,中间带异种电荷;两侧的电荷带电量大于中间的带电量. 3.C 【解析】 【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为22233Q Q Q F k k r r⋅==,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q ,两球间库仑力的大小变为2243Q F k F r ''==,联立解得2r r '=,故C 正确,ABD 错误。
最新人教版高中物理选修3-1检测题:(二) 库仑定律含答案
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课时跟踪检测(二)库仑定律1.下列关于点电荷的说法,正确的是( )A.点电荷一定是电荷量很小的电荷B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析:选B 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D错,B正确。
2.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是( )A.对任何带电体之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电解析:选C 库仑定律适用于真空中的点电荷,故A、B错。
库仑力也符合牛顿第三定律,C对。
橡胶棒吸引纸屑,纸屑带正电或不带电都可以,D错。
3.如图所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。
同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大解析:选C 因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小。
4.如图所示,用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态,电荷量分别为q A、q B,相距为L。
则A对B的库仑力为( )A.F AB=k q A q BL2,方向由A指向BB.F AB=k q A q BL,方向由A指向BC .F AB =k q A q BL 2,方向由B 指向A D .F AB =kq A q BL,方向由B 指向A 解析:选C 由于两小球相互吸引,所以A 对B 的库仑力方向由B 指向A ,根据库仑定律可得F AB =kq A q BL 2,故选项C 正确。
2019-2020学年高二物理人教版选修3-1课时练(2)库仑定律 Word版含答案
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姓名,年级:时间:库仑定律1、关于库仑定律,下列说法正确的是( )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122F=kq q r ,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q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力 D 。
库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都遵循平方反比规律2、两个固定的点电荷分别放在A 、B 两处,如图所示。
A 处电荷带负电荷量1Q ,B 处电荷带负电荷量2Q ,且216Q Q ,另取一个可以自由移动的点电荷3Q ,放在直线上,欲使3Q 平衡。
则( ) A.3Q 为负电荷,且放于A 左方 B.3Q 为负电荷,且放于B 右方 C 。
3Q 为正电荷,且放于A 、B 之间D 。
3Q 为正电荷,且放于B 右方3、在真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,仅将各自的电荷量均减小为原来的12,则它们之间的库仑力将( ) A .增大为原来的2倍 B .增大为原来的4倍 C .减小为原来的12D .减小为原来的144、如图甲、乙所示,两个带电荷量均为q 的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和34圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。
若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F ,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( )A. 32F B. B 。
12FC. C 。
22FD 。
32F 5、如图,两个带电金属小球中心距离为r ,带电荷量相等为Q ,则它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A. 若是异种电荷22Q F k r < B 。
若是同种电荷22Q F k r >C. 若是异种电荷22Q F k r >D. 不论是何种电荷22Q F k r=6、如图所示,质量分别是1m 和2m 、带电荷量分别为1q 和2q 的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和()βαβ>,两小球恰在同一水平线上,那么( )A 。
高二物理电荷及电荷守恒试题答案及解析
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高二物理电荷及电荷守恒试题答案及解析1.两个完全相同的金属小球A、B,球A所带电荷量为+4Q,球B不带电.现将球B与球A接触后,移到与球A相距为d处(d远远大于小球半径).已知静电力常量为k,则此时两球A、B 之间相互作用的库仑力大小是()A. B. C. D..【答案】C【解析】电荷守恒定律知两球接触后电荷中和后再平分,则电荷量均为+2Q,由库仑定律可得库仑力的大小为,C选项正确。
【考点】库仑定律电荷守恒定律2.关于点电荷、元电荷、试探电荷,下列说法正确的是()A.点电荷是一种理想化的物理模型B.点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍C.点电荷所带电荷量一定很小D.点电荷、元电荷、试探电荷是同一种物理模型【答案】AB【解析】点电荷是为了研究带电体的方便在条件满足时把带电体看成一个带有一定电荷量的点,是一种理想化模型,A选项正确;任何带电体所带电荷量都是元电荷电荷量的整数倍,故B选项正确;点电荷所带电荷量可能很大也可能很小,由点电荷所代替的带电体电荷量决定,故C选项错误;点电荷是理想化模型,元电荷和试探电荷是实际存在的故D选项错误。
【考点】本题考查点电荷的理解。
3.以下物理量中,是矢量的是()A.电荷量B.电场强度C.电流D.电势【答案】B【解析】电荷量、电流、电势都只有大小,没有方向的标量.故ACD错误;电场强度,既有大小,又有方向,是矢量.故B正确.【考点】矢量和标量4.对点电荷的理解,你认为正确的是A.体积很大的带电体都不能看成点电荷B.只要体积很小的带电体就能看成点电荷C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看成点电荷D.带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以视为点电荷【答案】D【解析】点电荷是一种理想情况,在带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以视为点电荷。
人教版高二物理选修3-1第一章1.2 电荷守恒定律 库仑定律课后训练题(含答案解析)
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电荷守恒定律库仑定律一、、单选题1、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象下列说法正确的是( )A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起2、如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是( )A.导体P的a端不带电荷,b端带负电荷B.导体P的a端带正电荷,b端不带电C.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量3、下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是电荷的转移过程,感应起电是创造电荷的过程B.原来不带电的物体接触其他带电体而带电是电荷的转移过程C.玻璃棒无论和什么物体(玻璃除外)摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭4、M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷 1.6×10-10C,下列判断中正确的是( )A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从N转移到了MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子5、两个完全相同的绝缘金属球a和b,电荷量分别为+3q和+q,两球接触后再分开,下列分析正确的是( )A.A,b的电荷量各保持不变B.A,b的电荷量都为0C.a的电荷量为+q,b的电荷量为+3qD.A,b的电荷量都为+2q6、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7、如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )A.F引=G,F库=kB.F引≠G,F库≠kC.F引≠G,F库=kD.F引=G,F库≠k8、关于元电荷,下述正确的是( )A.点电荷就是元电荷B.元电荷就是正电子C.元电荷是带电量为1 C的电荷D.自然界中已知的最小电荷量9、有两个完全相同的金属小球A、B(它们的大小可忽略不计),A带电荷量为7Q,B带电荷量为-Q,当A、B在真空中相距为r时,两球之间的相互作用的库仑力为F;现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处,则A、B间的相互作用的库仑力的大小是().A. F.B. F.C. F.D. F10、如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )A.A带正电,QA∶QB=1∶8B.A带负电,QA∶QB=1∶8C.A带正电,QA∶QB=1∶4D.A带负电,QA∶QB=1∶411、如图所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A、B,原来两球不带电时,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB,现在两球都带上同种电荷,上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′,则( ) A.FA=FA′,FB>FB′B.FA=FA′,FB<FB′C.FA<FA′,FB>FB′D.FA>FA′,FB>FB′二、多选题12、(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球只有一个带电13、(多选)关于电荷守恒定律,下列叙述中正确的是( )A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换14、(多选)如图所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点.两球的质量分别为mA、mB,A球和B球所带的电荷量分别为qA、qB.两球静止时,悬线与竖直线的偏角分别为α和β,则()A.mA>mB,qA<qB,α>βB.mA<mB,qA<qB,α<βC.mA=mB,qA<qB,α=βD.mA=mB,qA>qB,α=β15、真空中,在光滑的水平面上,有两个点电荷A和B,电荷量分别为QA=+1×10-12C和QB=-9×10-12C,它们之间的距离为l=3 m.在何处放一个什么样的点电荷C,可使三者都能保持平衡?16、如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3 m的C处有一固定的电荷量为Q的正电荷,A、B是细杆上的两点,点A与C、点B与C的连线与杆的夹角均为α=37 ˚.一中间有小孔的带正电小球(电荷量为q)穿在绝缘细杆上滑下,通过A点时加速度为零,速度为3 m/s,取g=10 m/s2,求小球下落到B点时的加速度.17、如图所示,带电小球A和B放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,质量为m1=m2=1 g,所带电荷量q1=q2=10-7C,A带正电,B带负电.沿斜面向上的恒力F作用于A球,可使A、B一起运动,且保持间距d=0.1 m不变,求F.(g取10 m/s2)答案解析1、【答案】C【解析】自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒时,箔片仍带电,不会立即合在一起.选项C正确.2、【答案】B【解析】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体,a为靠近Q的一端,而大地为远离Q的一端,由于静电感应,靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷,即带上正电荷,大地端则带上与Q相同的电荷,b端则不带电荷,故B正确.3、【答案】B【解析】无论哪种带电方式,其实质都是电荷的转移的过程,故A错误,B正确;玻璃棒带电正、负要看和玻璃棒摩擦的物质与玻璃棒相比较谁更容易失去电子,故C错误;正电荷结合等量负电荷后整体不再显示电性称为电荷的中和,故D错误.4、【答案】C【解析】5、【答案】D【解析】若是同种电荷,接触后分开,电量则是平分;若是异种电荷,接触后分开,电量则是中和后,再平分,由于电荷量分别为+3q和+q,两球接触后再分开,因此A,b的电荷量都为+2q,故D正确.6、【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间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,都是平方反比定律,故选项D正确.7、【答案】D【解析】由于a、b两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠k.虽然不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=G.故选D.8、【答案】D【解析】元电荷是指最小的电荷量,不是电荷,不是指质子或者是电子,故A、B错误;元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是1.6×10-19C的电量.故C错误;元电荷是自然界中已知的最小电荷量.故D正确.9、【答案】B【解析】A带电荷量为7Q,B带电荷量为-Q,当它们接触之后,电荷量先中和再平分,所以接触之后每个球带的电荷量为3Q,根据库仑定律可得,原来没接触作用力为,F=,接触之后作用力为,,所以B正确,故选B.10、【答案】B【解析】要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,该正点电荷所受力的情况应如图所示,所以A带负电,B带正电.设AC间的距离为L,则FB sin 30°=FA即k·sin 30°=解得=,故选项B正确.11、【答案】B【解析】选取A、B整体为研究对象,在两种情况下有FA=(mA+mB)g,FA′=(mA+mB)g,所以FA=′;选取B为研究对象,当A、B不带电时,FB=mBg;当A、B带上同种电荷时,FB′=mBg+F库,所FA以FB<FB′.12、【答案】BC【解析】若两物体相互排斥,必定带同种电荷;若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电荷,另一个不带电荷.当只有一个物体带电时,不带电物体由于受到带电物体电荷的作用,异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋于远离带电物体,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综上所述,B,C选项正确.13、【答案】BCD【解析】14、【答案】CD【解析】解:两球之间的库仑力属于作用力和反作用力,它们是大小相等、方向相反的,设其大小为F;对A球受力分析,受重力、拉力和静电力,根据共点力平衡条件,有:=mAg同理,有:=mBg当mA=mB;则有α=β;而一对静电力的大小一定相等,与电量是否相等无关,故无法判断电量大小关系,故CD正确,AB错误.15、【答案】在A点左侧1.5 m处放置一个电荷量为-2.25×10-12C的点电荷C.【解析】根据“同内异外近小”可知,点电荷C应放置在A的外侧,如图所示,如果C带正电,那么A和C对B都是向左的引力,B不能保持平衡;如果C带负电,那么每个电荷都受另两个电荷方向相反的静电力,这样才可能保持平衡,设C的电荷量为-q,C到A的距离为x.A对C和B对C的静电力相等,即k=k①C对A和B对A的静电力相等,即k=k②代入数据得x=1.5 m,q=2.25×10-12C即应在A点左侧1.5 m处放置一个电荷量为-2.25×10-12C的点电荷C.16、【答案】20 m/s2,方向竖直向下【解析】在A处,由题意可知:k cosα―mg=0①在B处,由题意可知:k cosα+mg=ma②由①②得a=2g=20 m/s2,方向竖直向下.17、【答案】1.8×10-2N【解析】两球相互吸引的库仑力:F库==9×10-3N,A球和B球的加速度相同,隔离B球,由牛顿第二定律有:F库-m2g sin 30°=m2a①把A球和B球看成整体,A、B间的库仑力为系统内力,由牛顿第二定律有F-(m1+m2)g sin 30°=(m1+m2)a②代入数据,由①式得a=4 m/s2,由②式得F=1.8×10-2N.。
人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》同步练习【1】及答案
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第二节库仑定律1.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.点电荷可以是带电荷量很大的带电体B.带电体体积很大时不能看成点电荷C.点电荷的所带电荷量可能是2.56×10-20 CD.大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷2.下列说法正确的是( )A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q1q2r2可知,当r→0时,有F→∞D.静电力常量的数值是由实验得出的3. 对于库仑定律,下面说法正确的是( )A.库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量4.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距r,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.1675.如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量绝对值均为Q,两球之间的静电力为( )A.等于kQ29r2B.大于kQ29r2C.小于kQ29r2D.等于kQ2r26.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大7.如图所示,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所带电荷量的大小比b的小.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( ) A.F1 B.F2C.F3 D.F48.如图所示,两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C,静止于真空中,相距r=2 m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在O点放入负电荷Q,求Q受的静电力.(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3,q3=1 C且AC=1 m,求q3所受的静电力.9.甲、乙两导体球,甲球带有4.8×10-16 C的正电荷,乙球带有3.2×10-16 C的负电荷,放在真空中相距为10 cm的地方,甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?(2)将两个导体球相互接触一会儿,再放回原处,其作用力能求出吗?是斥力还是引力?参考答案1.答案AD2.答案 D3.答案AC4.答案CD5.答案 B6.答案 C7.答案 B8. 答案(1)0 (2)0 (3)3×1010 N,方向向右解析在A、B连线的中点上,放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用,这两个力大小相等,方向相反,所以合力为零.如果在O点放入负电荷,仍然受到两个大小相等,方向相反的力,合力仍然为零.在连线上A的左侧放入负电荷,则受到q1和q2向右的吸引力,大小分别为F1=kq3q1x2和F2=kq3q2(r+x)2,其中x为AC之间的距离.C点受力为二力之和,代入数据为3×1010 N,方向向右.9. 答案(1)1.38×10-19 N 引力(2)不能斥力解析(1)因为两球的半径都远小于10 cm,因此可以作为两个点电荷考虑.由库仑定律可求:F=k q1q2r2=9.0×109×4.8×10-16×3.2×10-160.12N=1.38×10-19 N两球带异种电荷,它们之间的作用力是引力.(2)将两个导体球相互接触,首先正负电荷相互中和,还剩余(4.8-3.2)×10-16 C的正电荷,这些正电荷将重新在两导体球间分配,由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样,因此我们无法求出力的大小,但可以肯定两球放回原处后,它们之间的作用力变为斥力.。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评:1.1 电荷及其守恒定律 Word版含解析
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电荷守恒定律的理解和应用 2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B,分别带有电荷量 QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移 并转移了多少? 答案 电子由 B 球转移到了 A 球,转移了 3.0×1010 个电子
解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重
作用而靠近或远离,分别如图甲、乙所示,则( )
A.甲图中两球一定带异种电荷
B.乙图中两球一定带同种电荷
C.甲图中两球至少有一个带电
D.乙图中两球只有一个带电
答案 BC
解析 题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球,带电物体具有吸引轻小
物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以可以判断出题图甲的
(2)若用手摸导体的任意一处,然后将带正电荷的球 C 拿走,金属箔片有什么 变化?
(3)若用手摸导体,先将手拿走,再将带正电荷的球 C 拿走,金属箔片又有什 么变化?
答案 见解析 解析 (1)把带正电荷的球 C 移近导体 A,导体 A、B 处在正电荷的电场中,由 于静电感应,导体 B 的右端感应出正电荷,在导体 A 的左端会感应出负电荷,所 以导体 A、B 两端的金属箔片都张开;把带正电荷的球 C 移近导体 A 后,把 A 和 B 分开,然后移去 C,A 带负电,B 带正电,金属箔片还是张开;再让 A、B 接触, 由于等量异种电荷中和,A、B 都不带电,则 A、B 的金属箔片都闭合。 (2)若用手摸导体的任意一处,这时,导体 A、B 将整体带上负电荷,金属箔片 仍然张开,然后将 C 拿走,A、B 上的负电荷将通过手导走,A、B 将不带电,则 A、B 的金属箔片都会闭合。 (3)若用手摸导体,导体 A、B 将整体带上负电荷,则箔片仍张开,先将手拿走, 再将 C 拿走,导体 A、B 仍然带负电荷,则 A、B 的金属箔片仍张开。
人教版高二物理 库仑定律(第一课时)-练习题
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人教版物理必修(第三册)库仑定律(第一课时)课程基本信息课例编号学科物理年级高二学期上学期课题库仑定律(第一课时)教科书书名:物理必修(第三册)出版社:人民教育出版社学生信息姓名学校班级学号课后练习1. 关于点电荷的下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积很小的电荷B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.当带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这个带电体就能够看做点电荷D.只要是球形带电体,不用考虑带电体的大小,都可以被看做是点电荷2.在研究两个带电体相互作用力的实验中,以下说法中正确的是()A.两个带电体所带电荷量不变时,小球在P1位置比在P3位置时,丝线与竖直方向的夹角大B.两个带电体所带电荷量不变时,小球在P1位置比在P3位置时,丝线与竖直方向的夹角小C.在同一位置P1,增加小球所带的电荷量,丝线与竖直方向的夹角增大D.在同一位置P1,增加小球所带的电荷量,丝线与竖直方向的夹角减小3.真空中,两个点电荷之间库仑力为F,当两个电荷所带的电荷量都增加到原来的n倍,距离变为原来的1/n倍时,它们间的库仑力是()A.n4F B.n2F C.F D.F/ n44.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是()A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C.把其中一个点电荷的电荷量加倍,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的1/2 D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的1/45.带电量分别为-Q和+3Q的两个相同的金属小球(均可视为点电荷)相距为r,它们间库仑力的大小为F。
两小球相互接触后将其距离变为r/2,则两球间库仑力的大小为()。
人教版高二物理选修3-1单元测试测试卷11电荷守恒定律、库仑定律.doc
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电荷守恒定律库仑定律一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中・"8题只有一项符合题目要求;9V2题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1. 由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为5、q2,其间距为r时,它们之间的相互作用力的大小为尸二心少,式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为:()rA. kg*m2*C2 B・ N2*Cirri'2 C. kg*m3*C*2 D・ NTn^cJ【答案】D2. 如图所示,三个点电荷①、q2. qs固定在一直线上,q2与不的距离为6与92的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比q2: 93为:()ql q2 q3♦------- •----------------- •A. 9:4:9B. 4:9:4C. 9:4:36D. 4:9:36【答案】C3•两个分别带有电荷量为・Q和+3Q的相同金属球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F.现将两球相互接触后固定在相距为0.5r的两处,则两球间库仑力的大小为:()4 3 1A. -FB. -FC. 一FD. 12F3 4 12【答案】A4. 根据电荷守恒定律,使两个完全相同的金属球A、B分别带+5q和・q的电荷,把它们接触后分开,则A带电情况为:()A. -4qB. +2qC. +4qD. -2q【答案】B5. 要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是:()A. 每个点电荷的电荷量都增大到原來的2倍,电荷间的距离不变B. 保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C. 使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时将两个点电荷间的距离减小为原来的丄2 D. 保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原來的丄【答案】A6. 关于元电荷,下列说法中正确的是: ( )A. 元电荷实质上是指电子和质子本身B. 元电荷是最小的电荷量C. 法国物理学家库仑最早用油滴实验精确地测出了 e 的数值D. .油滴所带的电荷量可能是&8xlO',9C【答案】B7. M 和N 都是不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电荷1.6xl0"°C,下列判断中正确的是:( )A. 在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B. 摩擦的过程中电子从N 转移到了 MC. "在摩擦后一定带负电荷1.6xlO ,o CD. M 在摩擦过程屮失去了 1.6X1O 10个电子 【答案】C8. A. B. Q 三点在同一直线上,AB : BC 二1: 2, B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案(2021年整理)
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高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案(word版可编辑修改) 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第01讲 电荷守恒与库仑定律❖ 电荷守恒定律A1.如图所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.2.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量的趋势.3.一个带正电的验电器如图所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电4.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断( )A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电5.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A 。
摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B 。
摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C 。
摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移6.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?7.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6。
高二物理(人教版)选修31章节综合测试卷:1.1电荷守恒定律 库仑定律
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电荷守恒定律库仑定律一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求;9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在研究物理问题时,我们有时候把几个物体看作一个整体,并以整体作为研究对象进行分析研究。
这种方法不考虑整体内部之间的相互作用,从整体去把握物理现象的本质和规律。
如图所示,A、B是两个带异种电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为+q A和-q B,A用绝缘细线L1悬挂于O点,A、B间用绝缘细线L2相连。
整个装置处于水平方向的匀强电场中,A、B处于平衡状态。
以下关电场和A、B所带电量大小正确的是()A.场强方向水平向右,q A > q BB.场强方向水平向右,q A <q BC.场强方向水平向左,q A > q BD.场强方向水平向左,q A < q B【答案】 C2.有两个完全相同的绝缘金属小球AB,A带的电量为Q,B带的电量为,它们间的距离r远大于小球的半径,相互作用力为现将两个小球接触一下后放回原处,则相互作用力变为A.B.C.D.【答案】 A3.如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个金属小球A和B带同种电荷,它们之间用一绝缘轻弹簧相连,平衡时弹簧伸长量为;如果将A所带电荷量减半,当它们重新平衡时,弹簧伸长量为x,则x和的关系为A.=2x B.>2xC.<2x D.>2x【答案】 C4.真空中两个完全相同、带异种电荷的金属小球A和B(视为点电荷),A带电荷量为+5Q,B带电荷量为-3Q,彼此间的引力大小为F。
把两金属小球充分接触后再移回原来各自的位置,这时A和B之间的作用力大小为F',则F 与F'之比为()A.15:4 B.15:1 C.15:16 D.1:15【答案】 B5.如图所示,两条不等长的细线一端固定在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为q l、q2,质量分别为m l、m2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且α>β,则造成α>β的原因是( ) A.m l > m2B.m l < m2C.q l > q2D.q1< q2【答案】 B6.在真空中有两个点电荷,两者的距离保持一定,若把它们各自的电荷量都增加为原来的3倍,则两点电荷间的库仑力将增大到原来的()A.3倍B.6倍C.9倍D.27倍【答案】 C7.公元1世纪,东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。
高二物理电荷及电荷守恒试题
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高二物理电荷及电荷守恒试题1.以下说法正确的是:A.体积很小的带电体就是点电荷B.点电荷是存在的,电场线也是存在的C.元电荷就是电子D.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量【答案】D【解析】点电荷是一种理想化模型,当带电体的大小和形状及电荷分布对所研究的问题影响很小以至于可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫做点电荷,所以A错误;点电荷是一种理想化模型,电场线是为了形象的描述电场而进入的假想的线,并不真实存在,所以B错误;元电荷指的自然界中有存在的最小的电荷量,并不是带电粒子,一个电子带的电荷量与元电荷相等,所以C错误、D正确;【考点】点电荷、元电荷2.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7,在真空中相距为r,把它们接触后再放回原处,则它们间的静电力可能为原来的()A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7【答案】CD【解析】据题意,当金属球带同种电荷,据电荷分配规律,接触后两个球平分电荷,则各带4q电荷量,放回原处后则电场力为;如果金属球带异种电荷,据电荷分配规律,接触后两球上的电荷先中和再平分,则各带3q电荷量,放回原处后电场力为:;接触前两球的静电力为:;故C、D选项正确。
【考点】本题考查电荷分配规律和库仑定律。
3.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是A.元电荷就是电子或质子B.元电荷是指电荷量跟电子所带电荷量数值相等的带电体C.元电荷是指带电量为1.60×10-19C的带电体D.带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍【答案】D【解析】元电荷是指电荷量1.60×10-19C,不是带电体,电子和质子带电量都等于元电荷值,带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍。
选项D正确。
【考点】元电荷的概念。
4.现有三个相同的绝缘金属球A、B、C,其中A球带电荷量为+8Q,B球带电荷量为-2Q,C球不带电。
(1)保持A和B的位置不变,而将C先与A接触,再与B接触,最后移走C球,则此时,A与B之间的库仑力是原来的倍。
2019年 人教版高中物理选修3-1 第二章:电荷和库伦定律 水平测试(含解析)
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电荷和库仑定律水平测试(60分钟100分)一、(不定项选择题,共12小题,60分)1.(多选)对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )A.一个不带电的物体内一定没有电荷B.物体带电一定具有多余的电子C.物体带电的过程就是电荷移动的过程D.带电体发生中和的现象是等量异种电荷完全相互抵消的结果2. 两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q,将两小球接触后,它们所带的电荷量一共为( )A.+3Q B.+2Q C.+Q D.-Q3.(多选)下列说法正确的是( )A.电子和质子都是元电荷B.一个带电体的电荷量为205.5倍元电荷C.元电荷是最小的带电单位D.元电荷没有正、负之分4.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A.6.2×10-19 C B.16.4×10-19 CC.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C5.下列说法中正确的是( )A.点电荷是指体积很小的电荷B .根据F =kq 1q 2r 2知,当两电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋于无穷大 C .若两点电荷的电荷量q 1>q 2,则q 1对q 2的静电力等于q 2对q 1的静电力 D .用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是两者受力的总和6.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F .如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的4倍,那么它们之间静电力的大小变为( )A .F16B .F 4C .4FD .16F7.两个半径为0.3 m 的金属球,球心相距1.0 m 放置,当它们都带1.5×10-5 C 的正电时,相互作用力为F 1,当它们分别带+1.5×10-5 C 和-1.5×10-5 C 的电量时,相互作用力为F 2,则( )A .F 1=F 2B .F 1<F 2C .F 1>F 2D .无法判断8.(多选)两个完全相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两球相互接触后再放回原来位置,则它们的库仑力可能为原来的( )A. 47B.37C. 97D.1679.两个半径均为1 cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电荷量,两球心相距90 cm ,相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开,两球心间相距3 cm ,则它们的相互作用力大小变为( )A .3 000FB .1 200FC .900FD .无法确定10.如图所示,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 所带电荷量的大小比b 的小.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( )A.F1B.F2C.F3D.F411.A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受静电力为()A.-F/2B.F/2C.-F D.F12.两个质量分别是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,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是()A.若m1>m2,则θ1>θ2 B.若m1=m2,则θ1=θ2C.若m1<m2,则θ1>θ2 D.若q1=q2,则θ1=θ2二、(实验、计算题,共4小题,40分)13.(10分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q1=6.4×10-9 C,Q2=-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少?14.(10分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关.他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示.实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大.实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的______而增大,随其所带电荷量的________而增大.此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”).15.(10分)如图,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中m A=0.3 kg,现将绝缘细线绕过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60°角,求:B球的质量和细绳中的拉力大小.16.(10分)如图所示,电荷量Q=2×10-7 C的正点电荷A固定在空间中O点,将质量m=2×10-4 kg、电荷量q=1×10-7 C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5 m的某处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k=9×109 N·m2/C2,重力加速度g=10 m/s2.求(1)B运动到距O点l=0.5 m处的加速度大小;(2)P、O间的距离L.答案及解析1.答案:CD解析:一个物体不带电并不是内部没有电荷,而是由于正、负电荷一样多,从而对外显示电中性.当正电荷多于负电荷时对外显示带正电;当负电荷多于正电荷时外显示带负电,故A、B错误.物体带电实质就是得失电子,即电荷移动,故C正确.带等量异种电荷的物体相接触时,带负电的物体中的多余电子全部移动到带正电的物体上与正电荷相互抵消,从而使两物体都呈电中性.故D正确.正确答案C、D.2.答案:B解析:由电荷守恒定律知,两小球接触后总带电量为中和后剩余量,即为ΔQ=+3Q-Q=+2Q,故选项B正确.3.答案:CD解析:元电荷是最小的带电单位,带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍;元电荷不是带电粒子,没有电性之说,故C、D正确.4.答案:B解析:人们把电子电荷量的大小叫做元电荷,任何带电体所带电荷都是元电荷的整数倍,即1.6×10-19 C的整数倍,将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字,B选项正确.5.答案:C6.解析:根据库仑定律得F =k Qq r 2,当电荷量变为原来的4倍时,F ′=k 16Qqr 2=16F ,故D 选项正确.答案:D 7.答案:B解析:由于相距较近,两个带电小球不能看做点电荷,由于电荷间的相互作用,当它们都带正电荷时,等效成点电荷的距离大于1 m ,当它们带有等量异种电荷时,等效成点电荷的距离小于1 m ,由F =k q 1q 2r 2知,F 1<F 2,B 正确.8.答案:CD解析:设两小球的电荷量分别为Q 和7Q ,则在接触前它们的库仑力大小为F =kQ ×7Qr 2.当两球带同种的电荷时,接触后它们的电荷量要平均分配,各为4Q ,库仑力大小为F =k 4Q ×4Qr 2,此时的库仑力为原来的167倍.当两球带异种电性的电荷时,接触后它们的电荷要先中和,再平均分配其余的电荷量,各为3Q ,库仑力大小为F =k 3Q ×3Q r 2,是原来的97倍. 9.答案:D解析:两球心相距90 cm 时,两球距离比球本身大得多,由库仑定律,F =kQ 1Q 2r 2=k Q ×3Q0.92;两球相碰后,电荷量变为-Q 、-Q ,但两球心距离变为3 cm ,这时两球不能再被看作点电荷,所以不能用库仑定律计算.但可定性分析,由于同性相斥、异性相吸原理,电荷向远端移动,所以距离大于3 cm ,F <k Q 20.032.10.答案 :B解析:据“同电性相斥,异电性相吸”规律,确定电荷c 受到a 和b 的库仑力F ac 、F bc 的方向,若F bc=F ac ,则两力的合力沿水平方向,考虑到a 的带电荷量小于b 的带电荷量,故F bc 大于F ac ,F bc 与F ac 的合力只能为F 2.故选B.11.答案:B解析:如图所示,设B 处的点电荷带电荷量为正,AB =r ,则BC =2r ,根据库仑定律F =kQq r 2,F ′=kQ ·2q(2r )2,可得F ′=F2,故选项B 正确.12.答案:BC解析:以m 1为研究对象,对m 1受力分析如图所示.由共点力平衡得 F T sinθ1=F 斥 ① F T cosθ1=m 1g②由①②得tan θ1=F 斥m 1g ,同理tan θ2=F 斥m 2g ,因为不论q 1、q 2大小如何,两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,永远相等,故从tan θ=F mg 知,m 大,则tan θ小,θ亦小(θ<π2),m 相等,θ亦相等,故B 、C 正确.13.解析:当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q ′A =Q′B =Q 1+Q 22=6.4×10-9-3.2×10-92C=1.6×10-9 C.在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B 球带Q′B 的正电荷量,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ =-Q B +Q′B =(3.2×10-9+1.6×10-9) C =4.8×10-9 C.转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19=3.0×1010(个). 答案:电子由B 球转移到A 球,转移了3.0×1010个电子. 14.答案:减小 增大 控制变量法15.解析:如图受力分析.设AB 球间作用力为F ,绳拉力为T ,墙对A 球支持力为N 对A 球: Fcos 60°+m A g =T对B 球:Tsin 60°=Fsin 60°, Tcos 60°+Fcos 60°=m B g 联立解得:T =6 N ,m B =0.6 kg16.解析:(1)分析电荷B 的受力,得:mg -k Qql 2=ma ,代入数据,a =6.4 m/s 2.(2)速度最大时,加速度为零,mg =k QqL 2,代入数据得,L =0.3 m.答案:(1)6.4 m/s 2 (2)0.3 m。
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电荷守恒定律库仑定律
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求;9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)
1.在研究物理问题时,我们有时候把几个物体看作一个整体,并以整体作为研究对象进行分析研究。
这种方法不考虑整体内部之间的相互作用,从整体去把握物理现象的本质和规律。
如图所示,A、B是两个带异种电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为+q A和-q B,A用绝缘细线L1悬挂于O点,A、B间用绝缘细线L2相连。
整个装置处于水平方向的匀强电场中,A、B处于平衡状态。
以下关电场和A、B所带电量大小正确的是()
A.场强方向水平向右,q A > q B
B.场强方向水平向右,q A <q B
C.场强方向水平向左,q A > q B
D.场强方向水平向左,q A < q B
【答案】 C
2.有两个完全相同的绝缘金属小球AB,A带的电量为Q,B带的电量为,它们间的距离r远大于小球的半径,相互作用力为现将两个小球接触一下后放回原处,则相互作用力变为
A.B.C.D.
【答案】 A
3.如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个金属小球A和B带同种电荷,它们之间用一绝缘轻弹簧相连,平衡时弹簧伸长量为;如果将A所带电荷量减半,当它们重新平衡时,弹簧伸长量为x,则x和的关系为
A.=2x B.>2x
C.<2x D.>2x
【答案】 C
4.真空中两个完全相同、带异种电荷的金属小球A和B(视为点电荷),A带电荷量为+5Q,B带电荷量为-3Q,彼此间的引力大小为F。
把两金属小球充分接触后再移回原来各自的位置,这时A和B之间的作用力大小为F',则F 与F'之比为()
A.15:4 B.15:1 C.15:16 D.1:15
【答案】 B
5.如图所示,两条不等长的细线一端固定在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为q l、q2,质量分别为m l、m2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且α>β,则造成α>β的原因是( ) A.m l > m2B.m l < m2C.q l > q2D.q1< q2
【答案】 B
6.在真空中有两个点电荷,两者的距离保持一定,若把它们各自的电荷量都增加为原来的3倍,则两点电荷间的库仑力将增大到原来的()
A.3倍
B.6倍
C.9倍
D.27倍
【答案】 C
7.公元1世纪,东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。
顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说),芥指芥菜子,统喻干草、纸等的微小屑末。
这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体。
下列关于这个现象的解释正确的是
A.经过摩擦的琥珀有了磁性
B.经过摩擦的琥珀带了电
C.琥珀与干草带异种电荷
D.琥珀与干草带同种电荷
【答案】 B
8.如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()
A.不带电B.带负电
C.带正电D.不能确定
【答案】 B
9.关于元电荷,下列说法中正确的是()
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
【答案】BCD
10.如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸引d,b排斥c,c排斥a,d吸引b,则()
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c、d小球带同种电荷
D.c、d小球带异种电荷
【答案】BD
11.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有
的正电荷。
两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为和。
A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取;静电力常量,AB球可视为点电荷)则
A.支架对地面的压力大小为2.0N
B.两线上的拉力大小
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小为
D . 将B 移到无穷远处,两线上的拉力大小
【答案】 BC 12.图中A 球系在绝缘细线的下端,B 球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出
球能保持静
止的是()
A .
B .
C .
D .
【答案】 AD 二、非选择题(本大题共4小题,第13、14题每题10分;第15、16题每题15分;共50分)
13.如图所示,A 、B 两小球带等量同号电荷,A 固定在竖直放置绝緣支柱上,B 受A 的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A 等高处,两者的水平距离为r=
m 斜面倾角为θ=30°,B 的质量为m= 10×10-3kg.求:
(1)画出小球B 的受力分析图;
(2)B 球对斜面的压力大小;
(3)B 球带的电荷量大小(g 取10m/s², 静电力常量k=9.0×109N·m²/C).
【答案】 (1)受力分析图如图: (2)0.20N (3)
14.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面间均成45°角,棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球,如图所示.现让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多远时,小球的速度达到最大值?
【答案】
15.如图所示,真空中有两个点电荷A 、B ,它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点,它们的电荷量分别为Q A =16×10-12C ,Q B =4.0×10-12C ,现引入第三个同种点电荷C ,
(1)若要使C 处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置?
(2)若点电荷A 、B 不固定,而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置?
【答案】 (1)点电荷C 放在距A 右侧0.2m 处,可为正电荷,也可为负电荷。
(2),为负电荷。
16.如图所示,真空中竖直放置半径为R 的光滑半圆环,圆环最低点固定一个点电荷Q ;质量为m 、电荷量为q +的小圆环最初静止在图中所示的B 点,此时030θ=。
现让小圆环从右侧最高点由静止释放。
已知重力加速度为g ,静电力常量为k ,距离带电荷量为Q 的点电荷为r 的点电势可以表示为kQ r
ϕ=
,求: (1)半圆环最低点固定的点电荷的电量Q ;
(2)小环向下运动过程中的最大速度m v 。
【答案】 (1)2
mgR Q kq
=(2) m v =。