2019-2020年高中物理 1.2探究电荷相互作用规律自我小测 沪科版选修3-1

2019-2020年高中物理 1.2探究电荷相互作用规律自我小测 沪科版选修

3-1

1下列关于点电荷的说法中，正确的是( )

A ．体积大的带电体一定不是点电荷

B ．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷

C ．点电荷就是体积足够小的电荷

D ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体

2两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )

A ．F ＝k q 1q 2(3R)2

B ．F ＞k q 1q 2(3R)2

C ．F ＜k q 1q 2(3R)2

D ．无法确定 3如下图所示，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，重新平衡后弹簧的压缩量变为( )

A.14x 0

B.18

x 0 C ．大于18x 0 D ．小于18

x 0 4如下图所示，有两个完全相同的带电金属球A 、B ，B 固定在绝缘地板上，A 在离B 高H 的正上方，由静止释放，与B 碰撞后回跳高度为h ，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则( )

A ．若A 、

B 带等量同种电荷，h ＞H

B．若A、B带等量同种电荷，h＝H

C．若A、B带等量异种电荷，h＞H

D．若A、B带等量异种电荷，h＝H

5如下图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α＜β，由此可知( )

A．B球带的电荷量较多

B．B球质量较大

C．B球受的拉力较大

D．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α′＜β′

6两个点电荷甲和乙同处于真空中。

(1)甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍。

(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力将变为原来的______倍。

(3)保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍。

(4)保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍。

(5)把每个电荷的电量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使它们之间的相互作用力不变。

7如下图所示，竖直绝缘墙壁上的Q点处有一固定的点电荷A，在Q点上方的P点用丝线悬挂另一点电荷B，A、B两点电荷因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成θ角。由于电荷漏电使A、B两点电荷的带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前，悬线对P点的拉力大小变化情况是________。

8如下图所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10－8 C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3 cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______。

9如下图所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B平衡于绝缘的倾角为30°的光滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为30 3 g，则B带的电荷量是多少？(g取10 m/s2)

10如下图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1 g，分别用10 cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向60°，A竖直悬挂且与墙壁接触。求：

(1)每个小球的带电量；

(2)墙壁受到的压力；

(3)每条细线的拉力。

参考答案

1解析：带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论。一个带电体能否

看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷。故B 正确。

答案：B

2解析：因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布。当q 1、q 2是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，电荷中心距离大于3R ；当q 1、q 2是异种电荷时，相互吸引，分布于最近的一侧，电荷中心距离小于3R ，如

下图所示。所以静电力可能小于k q 1q 2(3R)2，也可能大于k q 1q 2(3R)2，D 正确。

答案：D

3解析：因为原来弹簧处于压缩状态，A 、B 两球带的肯定是等量异种电荷。将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 接触后，A 的电荷量将分一半给C ，当C 再与B 接触时，

C 、B 的异种电荷先中和，然后B 、C 再平分，这样B 的带电荷量将为原来的14

。此时如果仍根据库仑定律F ＝k q A q B r 2，得出库仑力变为原来的18，弹簧弹力也要减小为原来的18

才能平衡，因而弹簧压缩量将变为原来的18

，将错选B 。实际上，当弹簧压缩量减小后，长度变大，库仑力还将减小，综合考虑这些因素，弹簧弹力应小于原来的18

才能平衡，因而正确选项应为D 。

答案：D

4解析：若A 、B 带等量同种电荷，接触时没有电荷量的重新分配，下降时库仑力做的负功W 1与上升时库仑力做的正功W 2，有|W 1|＝|W 2|，故上升的高度h ＝H 。也可由下落时：mgH

－W ＝12

mv 2。 上升时：－mgh ＋W ＝0－12

mv 2，得h ＝H 。 若A 、B 带等量异种电荷，接触后两球都不带电，而下降时库仑力做正功，上升时库仑

力为零，不做功，下降：mgH ＋W ＝12

mv 2。