2024版新教材高中物理課時分層作業(yè)二庫侖定律新人教版必修第三冊

課時分層作業(yè)(二)庫侖定律A組基礎達標練1．下列關于點電荷的說法中，正確的是()A．只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C．只有球形帶電體才能看成點電荷D．當兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，可將這兩個帶電體看成點電荷2．關于庫侖定律的公式F＝keq\f(q1q2,r2)，下列說法中正確的是()A．當真空中的兩個點電荷間的距離r→∞時，它們之間的靜電力F→∞B．當真空中的兩個點電荷間的距離r→0時，它們之間的靜電力F→∞C．當兩個點電荷之間的距離r→∞時，庫侖定律的公式就不適用了D．當兩個點電荷之間的距離r→0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了3．如圖所示，一帶正電的物體位于M處，用絕緣絲線系上帶正電的小球，分別掛在P1、P2、P3的位置，可觀察到小球在不同位置時絲線偏離豎直方向的角度不同．則下面關于此實驗得出的結論中正確的是()A．此實驗采用了等效替代的方法B．電荷之間作用力的大小與兩電荷的性質有關C．電荷之間作用力的大小與兩電荷所帶的電荷量有關D．電荷之間作用力的大小與兩電荷間的距離有關4．如圖，兩個帶電金屬小球中心距離為r，帶電荷量相等為Q，則它們之間電荷的相互作用力大小F的說法正確的是()A．若是異種電荷F<keq\f(Q2,r2)B．若是同種電荷F>keq\f(Q2,r2)C．若是異種電荷F>keq\f(Q2,r2)D．不論是何種電荷F＝keq\f(Q2,r2)5．真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F.如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來的2倍，則它們之間作用力的大小等于()A．FB．2FC．eq\f(F,2)D．eq\f(F,4)6．兩個完全相同的小金屬球(皆可視為點電荷)，所帶電荷量之比為5∶1，它們在相距一定距離時相互作用的吸引力為F1，如果讓它們充分接觸后再放回各自原來的位置上，此時相互作用力變?yōu)镕2.則F1∶F2為()A．5∶2B．5∶4C．5∶6D．5∶97.如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上．a和c帶正電，b帶負電，a所帶的電荷量比b所帶的電荷量小．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表示，它應是()A．F1B．F2C．F3D．F48．真空中兩個點電荷Q1、Q2，距離為R，當Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，距離R增大到原來的3倍時，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼?)A．1倍B．3倍C．6倍D．9倍9．真空中有兩個相同的帶等量異種電荷的金屬小球A和B(均可看成點電荷)，分別固定在兩處，兩球間靜電力為F.現用一個不帶電的同樣的金屬小球C，先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，再讓A、B兩球距離增大為原來的n倍，使它們之間的靜電力變?yōu)閑q\f(F,32).則n是()A．2B．4C．5D．8B組能力提升練10.如圖所示，兩個帶電荷量為q的點電荷分別位于帶電的半徑相同的eq\f(1,4)球殼和eq\f(3,4)球殼的球心，這兩個球殼上電荷均勻分布且電荷密度相同．若甲圖中帶電的eq\f(1,4)球殼對點電荷q的庫侖力的大小為F，則乙圖中帶電的eq\f(3,4)球殼對點電荷q的庫侖力的大小為()A．eq\f(3,2)FB．eq\f(\r(2),2)FC．eq\f(1,2)FD．F11．如圖所示，在光滑且絕緣的水平面上有兩個金屬小球A和B，帶同種電荷，它們用一絕緣輕彈簧相連．彈簧伸長x0時小球平衡．若A、B帶電荷量加倍，當它們重新平衡時，彈簧伸長量為x，則x和x0的關系為()A．x＝2x0B．x＝4x0C．x<4x0D．x>4x012．如圖所示，一半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有－Q的電荷，另一電荷量為＋q的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷受力為0.現在球殼上挖去半徑為r(r?R)的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受的力的大小和方向分別是怎樣的？[答題區(qū)]題號1234567891011答案

課時分層作業(yè)(二)庫侖定律1．解析：由帶電體看作點電荷的條件可知，當帶電體的形狀、大小及電荷分布對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷．帶電體能否看作點電荷由研究問題的性質決定，與帶電體自身大小、形狀無具體關系，A、B、C錯誤；當兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，兩帶電體的大小、形狀及電荷分布對兩帶電體間相互作用力的影響可忽略不計，因此可將這兩個帶電體看成點電荷，D正確．答案：D2．解析：當真空中的兩個點電荷間的距離r→∞時，它們之間的靜電力F→0，故A錯誤；當兩個點電荷之間的距離r→0時，兩電荷不能看成點電荷，此時庫侖定律的公式不再適用，故B錯誤，D正確；當兩個點電荷之間的距離r→∞時，滿足庫侖定律的條件，其公式仍適用，故C錯誤．答案：D3．解析：本實驗采用了控制變量法，未采用等效替代法，A錯誤；根據絲線偏離豎直方向的角度可以看出，從左向右小球所受帶電物體的作用力逐漸減小，由于只改變了小球與帶電體間的距離，沒有改變電性和電荷量，只能研究電荷之間作用力的大小與兩電荷間距離的關系，故B、C錯誤，D正確．答案：D4．解析：當兩金屬球帶異種電荷時，電荷間相互吸引，電荷相對集中在最近端，導致電荷間距比r小，因此庫侖力F>keq\f(Q2,r2)，如圖甲所示；當兩金屬球帶同種電荷時，電荷間相互排斥，使電荷相對集中在最遠端，導致電荷間距比r大，因此庫侖力F<keq\f(Q2,r2)，如圖乙所示．C正確．答案：C5．解析：由F＝keq\f(q1q2,r2)知，F∝eq\f(1,r2)，當電荷量不變，r增大為原來的2倍時，靜電力變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，D正確．答案：D6．解析：因為開始時兩球吸引，則為異種電荷，設兩球帶電荷量分別為5q、－q，開始時F1＝keq\f(5q·q,r2)＝eq\f(5kq2,r2)，接觸后兩球各帶電荷量q1＝q2＝eq\f(5q－q,2)＝2q.則F2＝keq\f(2q·2q,r2)＝eq\f(4kq2,r2)，則F1∶F2＝5∶4，故選項B正確．答案：B7.解析：根據“同電相斥，異電相吸”規(guī)律，確定金屬小球c受到a和b的靜電力的方向，考慮a所帶電荷量小于b所帶電荷量，根據平行四邊形定則求合力如圖所示，B正確．答案：B8．解析：根據庫侖定律公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)可知，當Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，即電量的乘積變?yōu)樵瓉淼?倍，而距離r增大到原來的3倍，即距離的平方也變?yōu)樵瓉淼?倍，故庫侖力是原來的1倍．故選A.答案：A9．解析：設金屬小球A和B原來所帶電荷量分別為Q、－Q，二者距離為r，由庫侖定律可得F＝eq\f(kQ2,r2).當C先與A接觸后，A、C各帶eq\f(Q,2)的電荷；當C與B接觸后，B、C各帶－eq\f(Q,4)的電荷，此時再由庫侖定律可得eq\f(F,32)＝keq\f(\f(Q,2)×\f(Q,4),（nr）2)，解得n＝2，故選A.答案：A10．解析：將乙圖中的均勻帶電的eq\f(3,4)球殼分成三個eq\f(1,4)帶電球殼，關于球心對稱的兩個eq\f(1,4)帶電球殼對點電荷的庫侖力的合力為零，因此乙圖中帶電的eq\f(3,4)球殼對點電荷的庫侖力的大小和甲圖中均勻帶電的eq\f(1,4)球殼對點電荷的庫侖力的大小相等，故D正確．答案：D11．解析：設彈簧原長為l，勁度系數為k0，根據庫侖定律和平衡條件得keq\f(qAqB,（l＋x0）2)＝k0x0，keq\f(4qAqB,（l＋x）2)＝k0x兩式相除有，eq\f(（l＋x）2,4（l＋x0）2)＝eq\f(x0,x)得x＝4x0(eq\f(l＋x0,l＋x))2因l＋x>l＋x0，故x<4x0.故選C.答案：C12．解析：球殼完整時，由于對稱性，球心上的點電荷受力為0，可知挖去部分的電荷和剩下部分的電荷對點電荷產生的力大小相等、方向相反．故要計算剩下部分電荷對點電荷產生的力，只要求出挖去部分的電荷(即小圓孔所帶的電荷)對點電荷產生的力