2024-2025學(xué)年高中物理課時分層作業(yè)1電荷庫侖定律含解析新人教版選修1-1

PAGE5-課時分層作業(yè)(一)電荷庫侖定律(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達標(biāo)練]1．(6分)(多選)現(xiàn)有不帶電的甲、乙兩物體，相互摩擦之后，經(jīng)檢驗甲帶正電．那么下列說法正確的是()A．甲在與乙摩擦?xí)r得到了乙的電子B．乙在與甲摩擦?xí)r得到了甲的電子C．甲帶的電荷量等于乙?guī)У碾姾闪緿．甲帶的電荷量大于乙?guī)У碾姾闪緽C[摩擦起電時，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負(fù)電，可知乙在與甲摩擦?xí)r得到電子．由電荷守恒定律知甲、乙?guī)щ姾闪肯嗟龋訟、D項錯誤，B、C項正確．]2．(6分)用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電，這是由于()A．摩擦起電創(chuàng)建了電荷B．絲綢上的正電荷轉(zhuǎn)移到玻璃棒上，使得玻璃棒帶正電C．絲綢上的電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上，使得玻璃棒帶正電D．玻璃棒上的電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，所以玻璃棒帶正電D[玻璃棒帶正電的緣由是：玻璃在與絲綢摩擦過程中失去電子而顯正電性，所以玻璃棒帶正電，故D項正確．]3．(6分)帶電微粒所帶的電荷量不行能是下列值中的()A．2.4×10－19C B．－6.4×10－19CC．－1.6×10－19C D．4.0×10－17CA[B、C、D選項中電荷量均是元電荷電量1.6×10－19C的整數(shù)倍．而A項中電荷量不是1.6×10－19C的整數(shù)倍．]4．(6分)在真空中有a、b兩個點電荷，b的電荷量是a的3倍，假如a受到的靜電力是F，則b受到的靜電力是()A．FB.eq\f(1,3)FC．3FD．4FA[由于兩個點電荷之間的相互作用力也符合牛頓第三定律，所以選項A正確．]5．(6分)在光滑絕緣水平面上，有兩個相距較近的帶同種電荷的小球，將它們由靜止釋放，則兩球間()A．距離變大，庫侖力變大B．距離變大，庫侖力變小C．距離變小，庫侖力變大D．距離變小，庫侖力變小B[同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，可知兩者相互排斥，距離增大，由庫侖力公式F＝eq\f(kQ1Q2,r2)可知庫侖力變小，故選B.]6．(6分)(多選)關(guān)于庫侖定律和萬有引力定律，下列說法正確的是()A．靜電力和萬有引力都須要通過干脆接觸才能引起B(yǎng)．庫侖定律和萬有引力定律分別只適用于點電荷之間和質(zhì)點之間C．帶電體都有質(zhì)量，因此它們之間除了靜電力外，還存在萬有引力D．氫原子中的電子和原子核之間只存在靜電力，不存在萬有引力BC[兩物體不接觸也會存在靜電力和萬有引力，故A錯誤．庫侖定律只適用于點電荷之間的相互作用，萬有引力定律只適用于質(zhì)點之間的相互作用，故B正確．帶電體間存在靜電力，還存在萬有引力，故C正確．氫原子中的電子和原子核之間存在靜電引力，還存在萬有引力，故D錯誤．]7．(6分)兩個完全相同的金屬小球A、B所帶電荷量分別為＋3Q和－Q，將兩小球接觸后，小球A的帶電荷量為()A．＋3QB．＋2QC．＋QD．－QC[小球接觸過程中電荷要先中和后平分，Q1′＝Q2′＝eq\f(Q1＋Q2,2)＝eq\f(＋3Q＋（－Q）,2)＝＋Q，選項C正確．]8．(8分)真空中的兩個點電荷，它們間的靜電力大小為F.(1)假如保持它們間的距離不變，將其中一個點電荷的電荷量增大為原來的2倍，則它們間的靜電力大小為________．(2)假如保持它們的電荷量不變，將兩點電荷間的距離增大為原來的2倍，則它們間的靜電力大小為______________________．[解析]設(shè)兩點電荷的電荷量分別為Q1、Q2，相距r，則F＝keq\f(Q1Q2,r2).(1)若r不變，一個電荷的電荷量增大為原來的2倍，則靜電力變?yōu)樵瓉淼?倍．(2)若電荷量不變，距離增大為原來的2倍，則靜電力變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4).[答案](1)2F(2)eq\f(1,4)F[實力提升練]9．(6分)兩個完全相同的絕緣金屬球a和b，電荷量分別為＋3q和＋q，兩球接觸后再分開，下列分析正確的是()A．a(chǎn)、b的電荷量各保持不變B．a(chǎn)、b的電荷量都為0C．a(chǎn)的電荷量為＋q，b的電荷量為＋3qD．a(chǎn)、b的電荷量都為＋2qD[完全相同的絕緣金屬球帶同種電荷，相互接觸再分開將平分總電荷量Q＝＋4q，故分開后a、b兩球所帶電荷量都為＋2q，選項D正確．]10．(6分)(多選)如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體A、B兩端分別貼有一對金箔，當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時()A．A端金箔張開，B端金箔閉合B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開D．選項A中兩對金箔分別帶異種電荷，選項C中兩對金箔帶同種電荷BCD[依據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，帶正電的導(dǎo)體C放在枕形導(dǎo)體A端旁邊，在A端感應(yīng)出負(fù)電荷，在B端感應(yīng)出正電荷，這樣的帶電并不是導(dǎo)體中有新的電荷，只是電荷的重新分布，金箔上帶電相互排斥而張開，選項A錯誤．用手摸枕形導(dǎo)體后，B端不是最遠(yuǎn)端了，人是導(dǎo)體，人的腳部甚至是地球為最遠(yuǎn)端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合，選項B正確．用手觸摸導(dǎo)體時，只有A端帶負(fù)電，將手和C移走后，不再有靜電感應(yīng)，A端所帶負(fù)電便分布在枕形導(dǎo)體上，A、B端均帶有負(fù)電，兩對金箔均張開，選項C正確．由以上分析看出，選項D正確．]11．(6分)(多選)如圖所示，將帶有負(fù)電的絕緣棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球，兩個導(dǎo)體球起先時相互接觸且對地絕緣，下述說法中能使兩球都帶電的是()A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．使棒與甲球瞬時接觸，再移走棒D．以上說法均不正確AC[由于靜電感應(yīng)，甲球感應(yīng)出正電荷，乙球感應(yīng)出負(fù)電荷，把兩球分開后，它們帶上了等量的異種電荷，所以A正確；若先移走棒，則兩球所帶電荷將全部中和，所以不會帶上電荷，B錯誤；使棒與甲球瞬時接觸，則兩球會因與棒接觸而帶上負(fù)電荷，選項C正確，D錯誤．]12．(6分)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上．其中O點與小球A的間距為l，O點與小球B的間距為eq\r(3)l，當(dāng)小球A平衡時，懸線與豎直方向夾角θ＝30°.帶電小球A、B均可視為點電荷，靜電力常量為k.則()A．A、B間庫侖力大小F＝eq\f(kq2,2l2)B．A、B間庫侖力大小F＝eq\f(\r(3)mg,3)C．細(xì)線拉力大小FT＝eq\f(kq2,3l2)D．細(xì)線拉力大小FT＝eq\r(3)mgB[帶電小球A受力如圖所示，OC＝eq\f(\r(3),2)l，即C點為OB中點，依據(jù)對稱性AB＝l.由庫侖定律知A、B間庫侖力大小F＝eq\f(kq2,l2)，細(xì)線拉力FT＝F＝eq\f(kq2,l2)，選項A、C錯誤；依據(jù)平衡條件得Fcos30°＝eq\f(1,2)mg，得F＝eq\f(\r(3)mg,3)，繩子拉力FT＝eq\f(\r(3)mg,3)，選項B正確，D錯誤．]13．(12分)真空中兩個完全一樣的金屬小球，帶電荷量分別為q1＝1.6×10－19C，q2＝－8×10－19C，它們之間的球心距離為r＝2m(r遠(yuǎn)大于小球半徑)，則它們之間的靜電力大小為________N，是________(填“吸引”或“排斥”)力；若把兩金屬小球接觸后，再放到原位置，則它們之間的靜電力大小為________N，是________(填“吸引”或“排斥”)力．[解析]據(jù)庫侖定律知：F＝keq\f(|q1|·|q2|,r2)＝9×109×eq\f(1.6×10－19×8×10－19,22)N＝2.88×10－28N，由于是異種電荷，故相互吸引．接觸后電荷先中和后平分，則q1′＝q2′＝－3.2×10－19CF′＝keq\f(|q′1||q′2|,r2)＝9×109×eq\f(3.2×10－19×3.2×10－19,22)N＝2.304×10－28N，由于是同種電荷，故相互排斥．[答案]2.88×10－28吸引2.304×10－28排斥14．(14分)如圖所示，在一條直線上的A、B、C三點上分別放置QA＝＋3×10－9C、QB＝－4×10－9C、QC＝＋3×10－9C的點電荷，試求作用在A電荷上的作用力．[解析]探討A點電荷，分析A受到B、C電荷的庫侖力，如圖所示．依據(jù)庫侖定律：FBA＝eq\f(kQBQA,req\o\al(2,BA))＝eq\f(9×109×4×10－9×3×10－9,0.012)N＝1.08×10－3N，F(xiàn)CA＝eq\f(kQCQA,req\o