人教版高二物理选修3-1-课后答案

人教版高二物理选修3-1-课后答案

第 2 页 共 38 页

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810

19

10

6.25101.610

n --==⨯⨯，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。

第 3 页 共 38 页

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()2248

B 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

292

1.410/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

2

2

kq F r

=-。当用C 接触A 时，A 的电荷

第 4 页 共 38 页

量变为2

A

q q

=

，C 的电荷量也是2

c

q q

=

；C 再与接触后，B 的电荷量变为224

B q

q q q -+

==-；此时，A 、

B 间的静电力变为：

2222112288

A B q q q q q F k k k F r r r ⨯

'==-=-=。

在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为

211232

F F F "='=

。

4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示。4

q 共

受三个力的作用，，由于

1234q q q q q

====，相互间距离分

别为a

、a ，所以

2

122

q F F k a

==，

2

22

2q F k a

=。根据平行四边形定则，合力沿对角

线的连线向外，且大小

是

2122

2cos 45q F F F a

=︒+=。由于对称性，每个电荷

受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。

q 1

3

第 5 页 共 38 页

5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7

。

静

电

斥

力

tan F mg θ

=

5tan 12

θ==，又，

2

2tan q F k mg r

θ

==，所以

，

85.310q C -===⨯

第三节

1． 答：A 、B 两处电场强度之比为1A B F

E q n

F E n

q

==。

A 、C 两处电场强度之比为

A C

F E q n F E nq

==。

2． 答：电子所在处的电场强度为

19

9112112

1.6109.010/ 5.110/(5.310)

e E k N C N C r --⨯==⨯⨯=⨯⨯，方向沿着半

径指向外。电子受到的电场力为

111985.110 1.6108.210F eE N N

--==⨯⨯⨯=⨯，方向沿着半径指

向质子。

3．

答：重力场的场强强度等于重力与质量的

第 6 页 共 38 页

比值，即mg g m =，单位是牛顿每千克，方向竖直向下。

4． 答：这种说法是错误的。例如，如图1－9所示，有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场，它沿电场线的方向做匀加速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它的运动轨迹是曲线。也就是说，它的运动轨迹与电场线不重合。

5． （1）因为电场线的疏密程度反映电场强度的强弱，所以，B 点的电场最强，C 点的电场最 弱。

（2）A 、B 、C 三点的电场强度的方向如图1－10所示。

（3）负电荷在A 、B 、C 三点时的受力方向如图1－10所示。

6． 答：小球受到重力、电场力F

轻绳拉力T

F 的作用而处于平衡状

B