《2022年高二物理 第13單元:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(1、電荷 庫(kù)侖定律)(有解析)大綱人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高二物理 第13單元:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(1、電荷 庫(kù)侖定律)(有解析)大綱人教版(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高二物理 第13單元:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(1、電荷 庫(kù)侖定律)(有解析) 大綱人教版
基礎(chǔ)·鞏固·達(dá)標(biāo)
1.如圖13-1-3所示,在真空中,把一個(gè)絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P慢慢靠近.關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖13-1-3
A.兩端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多 B.兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C.兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷 D.兩端的電荷電荷量相等
思路分析:由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可自由移動(dòng)的電子,當(dāng)帶負(fù)電的球P慢慢靠近它時(shí),由于同種電荷相互排斥,導(dǎo)體上靠近P的一端的電子被排斥到遠(yuǎn)端,從而顯出正電荷,遠(yuǎn)離P的一端帶上了等量的負(fù)電荷.導(dǎo)體離P球
2、距離越近,電子被排斥得越多,感應(yīng)電荷越多.
答案:ACD2.兩個(gè)半徑為r的帶電球所帶電荷量分別為Q1和Q2,當(dāng)兩球心相距3r時(shí),相互作用的靜電力大小為( )
A.F=k B.F>k C.F<k D.無(wú)法確定
思路分析:因?yàn)閮汕蛐木嚯x不比球的半徑大得多,帶電球的形狀和大小不能忽略,所以不能看作點(diǎn)電荷,必須考慮在球上的實(shí)際分布.當(dāng)兩球帶同種電荷時(shí),相互排斥,分布于最遠(yuǎn)的兩側(cè),距離大于3r;當(dāng)兩球帶異種電荷時(shí),相互吸引,分布于最近的一側(cè),距離小于3r.由于不知兩球的電性是相同還是相反,球心間距相對(duì)于球體本身的大小又不是很大,兩球不能當(dāng)作點(diǎn)電荷處理,所以無(wú)法確
3、定它們之間的靜電力大小,所以選項(xiàng)D正確.
答案:D
3.兩個(gè)點(diǎn)電荷放在真空中保持一定距離,若其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加了,但仍然保持它們之間的相互作用力不變,則另一個(gè)電荷的電荷量減少了( )
A. B. C. D.
思路分析:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離不變,其中一個(gè)電荷量增加了,則電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的,根據(jù)庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=k可知,若保持相互作用力不變,則應(yīng)讓另一個(gè)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的,即減少了,所以選項(xiàng)C正確.答案:C
4.如圖13-1-4所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)
4、電荷,已知q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài).
圖13-1-4
(1)如果q2為正電荷,則q1為___________電荷,q3為____________電荷.
(2)q1、q2、q3三者電荷量的大小之比是____________:__________:___________思路分析:(1)若q2為正電荷,對(duì)q1而言要讓其平衡,q3必為負(fù)電荷,但對(duì)q2而言,q1和q3必為同種電荷,所以q1與q3都為負(fù)電荷.
(2)由庫(kù)侖定律和平衡條件知:對(duì)q1有:=k,解得=()2
對(duì)q3有:k=k,解得:=()2
所以q1∶q2∶q3=()2∶1
5、∶()2.
答案:(1)負(fù) 負(fù) (2)()2 1 ()2
5.兩個(gè)完全相同的金屬小球,帶電荷量之比為1:7,相距為r,兩球相互接觸后再放回原來(lái)位置,則它們的庫(kù)侖力可能為原來(lái)的( )
A. B. C. D.[思路分析:設(shè)兩小球的電荷量分別為Q和7Q,則在接觸前它們的庫(kù)侖力大小為F=k.當(dāng)兩球帶同種的電荷時(shí),接觸后它們的電荷量要平均分配,各為4Q,庫(kù)侖力大小為F=k,此時(shí)的庫(kù)侖力為原來(lái)的倍.當(dāng)兩球帶異種電性的電荷時(shí),接觸后它們的電荷要先中和,再平均分配其余的電荷量,各為3Q,庫(kù)
6、侖力大小為F=k,是原來(lái)的倍.
答案:CD
綜合·應(yīng)用·創(chuàng)新
6.如圖13-1-5所示,三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示,它應(yīng)是( )
圖13-1-5
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4[來(lái)
思路分析:由庫(kù)侖定律知,a對(duì)c的靜電力沿ac連線遠(yuǎn)離a,b對(duì)c的靜電力沿
7、bc連線指向b,且a對(duì)c的靜電力小于b對(duì)c的靜電力,由平行四邊形定則可知,c受到a和b的靜電力的合力不可能為F1、F3、F4,只可能為F2.故選項(xiàng)B正確.
答案:B
7.設(shè)星球帶負(fù)電,一電子粉塵懸浮在距星球表面1 000 km的地方,又若將同樣的電子粉塵帶到距星球表面2 000 km地方相對(duì)于該星球無(wú)初速釋放,則此電子粉塵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是( )
A.向星球下落 B.仍在原處懸浮 C.推向太空 D.無(wú)法判斷
思路分析:分析粉塵的受力情況,可知它受到萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力,二力平衡,使粉塵處于懸浮狀態(tài).可以根據(jù)平衡方程看粉塵與星球間距變化后的狀
8、態(tài)變化情況.
解答:設(shè)粉塵距星球球心為r,粉塵質(zhì)量為m,星球質(zhì)量為M,粉塵電荷量為q,星球電荷量為Q,則有:G=k
由等式可以看出,r再大,等式也仍然成立,所以選項(xiàng)B正確答案:B
8.(廣東高考)已經(jīng)證實(shí),質(zhì)子、中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的,上夸克帶電為e,下夸克帶電為-e,e為電子所帶電荷量的大小,如果質(zhì)子是由三個(gè)夸克組成的,且各個(gè)夸克之間的距離都為l,l=1.5×10-15m,試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力(庫(kù)侖力).
解:質(zhì)子帶電為+e,所以它是由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成的.按題意,三個(gè)夸克必位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處.這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為F1=
9、k=k,
代入數(shù)值,得F1=46 N,為斥力.上夸克與下夸克之間的靜電力為F2=k=k
代入數(shù)值,得F2=23 N,為吸引力.
9.(上海高考)“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10 cm,它們之間相互作用力大小為9×10-4 N,當(dāng)它們合在一起時(shí),成為一個(gè)帶電荷量為3×10-8 C的點(diǎn)電荷.問(wèn)原來(lái)兩電荷的帶電荷量各為多少?”某同學(xué)求解如下:
根據(jù)電荷守恒定律:q1+q2=3×10-8 C=a ①根據(jù)庫(kù)侖定律:q1q2=F=×9×10-4 C2=1×10-15 C2=b
以q2=代入①式,得q12-aq1+b=0
解得q1=
10、(a±)=(3×10-8±) C
根號(hào)中的數(shù)值小于0,經(jīng)檢查,運(yùn)算無(wú)誤,試指出求解過(guò)程中的問(wèn)題并給出正確的解答.解:題中僅給出相互作用力的大小.兩點(diǎn)電荷可能同號(hào),也可能異號(hào),題目中僅給出同號(hào)電荷的情況,不夠全面.
設(shè)兩電荷是異性的,q1、q2皆為絕對(duì)值,由電荷守恒知:q1-q2=3×10-8 C=a ①
根據(jù)庫(kù)侖定律知:F=k,則
q1q2=F=×9×10-4 C2=1×10-15 C2=b ②[]
以q2=代入①式得:q12-aq1-b=0
11、 ③
解上式得q1=5×10-8 C,q2=-2×10-8 C.
10.有兩個(gè)帶電粒子,質(zhì)量均為20 g,一個(gè)帶正電q=2.5×10-8 C,另一個(gè)帶負(fù)電-4q,兩個(gè)電荷相距L=0.1 m,保持不變.它們之間的萬(wàn)有引力不計(jì),兩粒子僅在庫(kù)侖力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心是它們連線上的中點(diǎn),則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是多少?(靜電力常量為k=9.0×109 N·m2/C2)
思路分析:題目敘述的情景比較詳盡,思路比較清晰,能很明顯地發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)帶電粒子是在做庫(kù)侖力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng).但要注意能準(zhǔn)確找出它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,判斷出它們運(yùn)動(dòng)的角速度相同.
解:兩個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于它們的相互作用的庫(kù)侖力.則[k=m··ω2,解得:ω== rad/s=1.5 rad/s.