《(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 1 第1節(jié) 電荷守恒定律 庫侖定律練習(xí)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 1 第1節(jié) 電荷守恒定律 庫侖定律練習(xí)(含解析)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、電荷守恒定律 庫侖定律
1.(2019·湖州質(zhì)檢)使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的金屬箔片張開,如圖所示表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況,正確的是( )
解析:選B.把帶電金屬球移近不帶電的驗電器,會改變驗電器上的電荷分布;由于電荷間同性相斥、異性相吸,使得驗電器上靠近帶電金屬球的一端和其電性相反,而遠離帶電金屬球的一端和其電性相同,故選項B正確.
2.(2018·4月浙江選考)真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷),分別固定在兩處,它們之間的靜電力為F.用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸,然后移開球C,此時A、B球間的靜電力為( )
2、
A. B.
C. D.
解析:選C.設(shè)原來A、B各帶Q電荷量,根據(jù)相同的小球接觸后電荷的分配規(guī)律可知,C球與A球碰后,A、C均帶的電荷量,然后C球與B球接觸后,C、B各帶的電荷量,原來的靜電力為F=k,后來的靜電力為F′=k=F,故選項C正確.
3.(2019·浙江省選考十校聯(lián)盟)A、B、C三點在同一直線上,AB∶BC=1∶2,B點位于A、C之間,在B處固定一電荷量為Q的點電荷.當(dāng)在A處放一電荷量為+q的點電荷時,它所受到的電場力為F;移去A處電荷,在C處放一電荷量為-2q的點電荷,其所受電場力為( )
A.- B.
C.-F D.F
3、
解析:選B.在A處放電荷量為+q的點電荷時,Q所受電場力大小為F=;在C處放一電荷量為-2q的點電荷時,Q所受電場力大小為F′====.且不管電荷Q是正還是負,兩種情況下,Q受力方向相同,故選項B正確,A、C、D錯誤.
4.(2016·10月浙江選考)如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于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=
B.A、B間庫侖力大小F=
C.細線拉
4、力大小FT=
D.細線拉力大小FT=mg
答案:B
5.相距為L的點電荷A、B帶電荷量分別為+4q和-q,如圖所示,今引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處于平衡狀態(tài),則C的電荷量和放置的位置是( )
A.-q,在A左側(cè)距A為L處
B.-2q,在A左側(cè)距A為處
C.+4q,在B右側(cè)距B為L處
D.+2q,在B右側(cè)距B為處
解析:選C.A、B、C三個電荷要平衡,必須三個電荷在一條直線上,外側(cè)二個電荷相互排斥,中間電荷吸引外側(cè)兩個電荷,所以外側(cè)兩個電荷距離大,要平衡中間電荷的拉力,必須外側(cè)電荷電量大,中間電荷電量小,所以C必須帶正電,在B的右側(cè).設(shè)C所在位置與B的距離為r,則C所在
5、位置與A的距離為L+r,要能處于平衡狀態(tài),所以A對C的電場力大小等于B對C的電場力大小,設(shè)C的電量為Q.則有:=k,解得:r=L.對點電荷A,其受力也平衡,則:k=,解得:Q=4q,即C帶正電,電荷量為4q,在B的右側(cè)距B為L處.
【課后達標(biāo)檢測】
一、選擇題
1.(2019·杭州質(zhì)檢)下列敘述正確的是( )
A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程
B.接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程
C.玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電
D.帶等量異號電荷的兩個導(dǎo)體接觸后,電荷會消失,這種現(xiàn)象叫電荷的湮滅
答案:B
2.(2019·杭州月考)由庫侖定律可知,真空中兩個靜止的點電荷,帶電荷量分別為q1和q
6、2,其間距離為r時,它們之間相互作用力的大小為F=k,式中k為靜電力常量.若用國際單位制的基本單位表示,k的單位應(yīng)為( )
A.kg·A2·m3 B.kg·A-2·m3·s-4
C.kg·m2·C-2 D.N·m2·A-2
答案:B
3.如圖所示,有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三角形的三個頂點上,已知A、B都帶正電荷,A所受B、C兩個點電荷的靜電力的合力如圖中FA所示,那么可以判定點電荷C所帶電荷的電性為( )
A.一定是正電
B.一定是負電
C.可能是正電,也可能是負電
D.無法判斷
答案:B
4.(2019·嘉興質(zhì)檢)如圖所示,兩個質(zhì)量均為 m
7、的完全相同的金屬球殼a和b,其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,將它們固定于絕緣底座上,兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍.若使它們帶上等量異種電荷,使其電荷量的絕對值均為Q,那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達式正確的是( )
A.F引=G,F(xiàn)庫=k
B.F引≠G,F(xiàn)庫≠k
C.F引≠G ,F(xiàn)庫=k
D.F引=G,F(xiàn)庫≠k
解析:選D.由于a、b兩球所帶異種電荷相互吸引,使它們各自的電荷分布不均勻,即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集,又l=3r,不滿足l?r的要求,故不能將帶電球殼看成點電荷,所以不能應(yīng)用庫侖定律,故F庫≠k.雖然不滿足l?r,但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分
8、布均勻,兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點,可以應(yīng)用萬有引力定律,故F引=G.故選D.
5.(2019·溫州質(zhì)檢)如圖所示,三個點電荷q1、q2、q3固定在同一條直線上,q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍,每個電荷所受靜電力的合力均為零,由此可以判定,三個電荷的電荷量之比q1∶q2∶q3為( )
A.-9∶4∶-36 B.9∶4∶36
C.-3∶2∶-6 D.3∶2∶6
解析:選A.每個電荷都受到另外兩個電荷對它的靜電力的作用,其合力為零,這兩個力必須滿足的條件為:大小相等,方向相反.由分析可知:三者電性不可能相同,只能是如圖所示兩種情況.考慮q2的平衡:
由
9、r12∶r23=1∶2
據(jù)庫侖定律得q3=4q1
考慮q1的平衡:由r12∶r13=1∶3
同理得:q1∶q2∶q3=1∶∶4=9∶4∶36
考慮電性后應(yīng)為-9∶4∶-36或9∶-4∶36.故選A.
6.(2019·舟山質(zhì)檢)如圖所示,懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中,均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上,A處于受力平衡時,懸線偏離豎直方向的角度為θ,若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2,θ分別為30°和45°.則q2/q1為( )
A.2 B.3
C.2 D.3
解析:選C.由A的
10、受力分析圖可得
F=mgtan θ,由庫侖定律得F=,式中r=lsin θ(l為繩長),由以上三式可解得
qB=,因qA不變,
則==2.
7.(2018·11月浙江選考)電荷量為4×10-6 C的小球絕緣固定在A點,質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為-5×10-6 C的小球用絕緣細線懸掛,靜止于B點.A、B間距離為30 cm,AB連線與豎直方向夾角為60°.靜電力常量為9.0×109 N·m2/C2,小球可視為點電荷.下列圖示正確的是( )
答案:B
8.(多選)如圖所示,有一帶正電的驗電器,當(dāng)一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時,驗電器的金箔張角減小,則( )
A.金屬
11、球可能不帶電
B.金屬球可能帶負電
C.金屬球可能帶正電
D.金屬球一定帶負電
解析:選AB.若A球不帶電,則A靠近B時,發(fā)生感應(yīng)起電,A靠近B的一側(cè)帶負電,會吸引驗電器金箔上的正電荷向B轉(zhuǎn)移,張角變小,故A正確、D錯誤;若A帶負電,則也能使驗電器金箔上的正電荷向B轉(zhuǎn)移,故B正確;若A帶正電,則與B上的正電荷相互排斥,使B上的正電荷向驗電器金箔上轉(zhuǎn)移,則張角變大,故C錯誤.
9.(多選)(2019·寧波質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2,電荷量分別為q1、q2的兩小球,分別用絕緣輕絲線懸掛起來,兩絲線與豎直方向的夾角分別為α和β(α>β),兩小球恰在同一水平線上,那么( )
A
12、.兩球一定帶異種電荷
B.q1一定大于q2
C.m1一定小于m2
D.m1所受的庫侖力一定大于m2所受的庫侖力
解析:選AC.由于兩帶電小球相互吸引,所以一定帶異種電荷,選項A正確.設(shè)輕絲線與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)平衡條件可得兩球之間的庫侖力F=mgtan θ,因此m1g
13、為d.靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷.小球A靜止在斜面上,則( )
A.小球A與B之間庫侖力的大小為
B.當(dāng)= 時,細線上的拉力為0
C.當(dāng)= 時,細線上的拉力為0
D.= 時,斜面對小球A的支持力為0
解析:選AC.根據(jù)庫侖定律,A、B球間的庫侖力F庫=k,選項A正確;小球A受豎直向下的重力mg,水平向左的庫侖力F庫=,由平衡條件知,當(dāng)斜面對小球的支持力FN的大小等于重力與庫侖力的合力大小時,細線上的拉力等于零,如圖所示,則=tan θ,= ,所以選項C正確,B錯誤.若A靜止在斜面上,則斜面對小球A的支持力不可能為零,故選項D錯誤.
二、非選擇題
14、11.如圖所示,一個掛在絕緣細線下端的帶正電的小球B,靜止在圖示位置,若固定的帶正電小球A的電荷量為Q,B球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,θ=30°,A和B在同一條水平線上,整個裝置處于真空中,求A、B兩球間的距離.
解析:如圖所示,小球B受豎直向下的重力mg、沿絕緣細線的拉力FT、A對它的庫侖力F.
由力的平衡條件,可知F=mgtan θ
根據(jù)庫侖定律得F=k
解得r= = .
答案:
12.(2019·溫州評估檢測)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上沿一直線等距離排列三個小球A、B、C,三球質(zhì)量均為m,A與B、B與C相距均為L(L比球半徑r大得多).若小球均帶電,且qA=+10q,qB=+q,為保證三球間距不發(fā)生變化,將一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右勻加速運動.求:
(1)F的大?。?
(2)C球的電性和電荷量.
解析:因A、B為同種電荷,A球受到B球的庫侖力向左,要使A向右勻加速運動,則A球必須受到C球施加的向右的庫侖力,故C球帶負電.設(shè)加速度為a,由牛頓第二定律有:
對A、B、C三球整體,有F=3ma
對A球,有k-k=ma;
對B球,有k+k=ma.
解得:qC=q(負電),F(xiàn)=.
答案:(1) (2)帶負電 電荷量為q
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