高中物理 第1章 從富蘭克林到庫(kù)侖 1_2電學(xué)中的第一個(gè)定律-庫(kù)侖定律學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 滬科版選修1-1

1.2電學(xué)中的第一個(gè)定律-庫(kù)侖定律 (建議用時(shí)：45分鐘) 1．(多選)庫(kù)侖定律的適用范圍是(　　) A．真空中兩個(gè)帶電球體間的相互作用 B．真空中任意帶電體間的相互作用 C．真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用 D．真空中兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離，則可應(yīng)用庫(kù)侖定律 【解析】　兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，這兩個(gè)帶電體均可視為點(diǎn)電荷，而且在真空中，則可應(yīng)用庫(kù)侖定律，故C、D正確． 【答案】　CD 2．關(guān)于元電荷的理解，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．元電荷就是電子 B．元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 C．元電荷就是質(zhì)子 D．物體所帶的電荷量可以不是元電荷的整數(shù)倍 【解析】　元電荷既不是電子也不是質(zhì)子，一個(gè)質(zhì)子或一個(gè)電子所帶的電荷量叫做元電荷，所有帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍或者等于e. 【答案】　B 3．下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法，正確的是(　　) A．點(diǎn)電荷一定是電量很小的電荷 B．點(diǎn)電荷是一種理想化模型，實(shí)際不存在 C．只有體積很小的帶電體，才能作為點(diǎn)電荷 D．體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷 【解析】　點(diǎn)電荷是一種理想化模型，實(shí)際不存在．帶電體能否看做點(diǎn)電荷，并不是由帶電體的大小及帶電量大小決定，而是看其形狀和大小對(duì)所研究的問題的結(jié)果的影響是否可以忽略，故B正確． 【答案】　B 4．(多選)對(duì)于庫(kù)侖定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，可以使用公式F＝k B．兩個(gè)帶電小球相距非常近時(shí)，不能用庫(kù)侖定律 C．相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量較大的，所受的庫(kù)侖力也較大 D．當(dāng)兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時(shí)，它們之間的靜電作用力大小只取決于它們各自所帶的電荷量 【解析】　真空中兩點(diǎn)電荷間的作用力可適用庫(kù)侖定律，故選項(xiàng)A正確；它們間的作用力與反作用力一定等大反向，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩帶電小球間的距離較近時(shí)不適用庫(kù)侖定律，故選項(xiàng)B正確；同理，d＝4r時(shí)不適用庫(kù)侖定律，選項(xiàng)D錯(cuò)． 【答案】　AB 5．兩個(gè)帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離．若同時(shí)釋放兩球，它們的加速度之比將(　　) A．保持不變　 B．先增大后減小 C．增大 D．減小 【解析】　設(shè)兩球的質(zhì)量分別為m1、m2，兩球所受的庫(kù)侖斥力大小分別為F1、F2，由牛頓第二定律可知，a1＝，a2＝，由牛頓第三定律可知，兩球間的庫(kù)侖斥力等大反向，故F1＝F2，可得出＝，故兩球的加速度之比與兩球間距大小無(wú)關(guān)，A正確． 【答案】　A 6．在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，其中一個(gè)電荷的電荷量是另一個(gè)電荷的4倍，當(dāng)它們相距0.05 m時(shí)，相互斥力為1.6 N；當(dāng)它們相距0.1 m時(shí)，相互斥力為________N．那么，這兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為________C和________C. 【解析】　設(shè)其中一個(gè)的電荷量為q，則另一個(gè)的電荷量為4q， 由庫(kù)侖定律：F1＝k，F(xiàn)2＝k， 將F1＝1.6 N，r1＝0.05 m，r2＝0.1 m代入可解得 F2＝0.4 N，q＝10－6 C,4q＝10－6 C. 【答案】　0.4　10－6　10－6 7．把一電荷Q分為電荷量為q和(Q－q)的兩部分，使它們相距一定距離，若要使它們之間有最大的斥力，則q和Q的關(guān)系是________． 【解析】　根據(jù)庫(kù)侖定律，有F＝，其中q(Q－q)＝－q2＋qQ＝－(q2－qQ)＝－(q2－qQ＋Q2/4)＋Q2/4＝－(q－Q/2)2＋Q2/4，當(dāng)q＝Q/2時(shí)，靜電力F有最大值． 【答案】　q＝Q/2 8．如圖124所示，在一條直線上的A、B、C三點(diǎn)上分別放置QA＝＋310－9 C、QB＝＋410－9 C，QC＝＋310－9 C的點(diǎn)電荷，試求作用在A電荷上的作用力. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：22940006】 圖124 【解析】　以點(diǎn)電荷A為研究對(duì)象，分析A受到B、C電荷的庫(kù)侖力，如圖所示，根據(jù)庫(kù)侖定律： FBA＝ ＝ N＝1.0810－3 N FCA＝ ＝ N＝9.010－5 N B和C對(duì)A的作用力都是斥力，方向相同． 則A點(diǎn)電荷受到的合力大小為：FA＝FBA＋FCA＝1.0810－3 N＋9.010－5 N＝1.1710－3 N 即點(diǎn)電荷A受到的合力方向?yàn)橛蒀指向A，大小為1.1710－3 N. 【答案】　1.1710－3 N　方向由C指向A 9.距地面為300 m的高處，固定有一個(gè)帶電荷量為q1＝1 C的物體，如圖125所示，問它能吸起多重的在地面上的帶電荷量為q2＝－1 C的物體？ 圖125 【解析】　以在地面上的物體為研究對(duì)象，可知要使地面上物體被吸起，必須滿足兩物體之間的庫(kù)侖力大于或等于地面上物體的重力，我們?nèi)闪ο嗟燃纯桑裕簁＝mg 代入數(shù)據(jù)可得：m＝104 kg. 【答案】　m＝104 kg 伏打 1786年，意大利科學(xué)家伽伐尼在一次偶然的機(jī)會(huì)中發(fā)現(xiàn)，放在兩塊不同金屬之間的蛙腿會(huì)發(fā)生痙攣現(xiàn)象，他認(rèn)為這是一種生物電現(xiàn)象． 1791年伏打得知這一發(fā)現(xiàn)，引起了極大的興趣，做了一系列實(shí)驗(yàn)．伏打還在自己身上做實(shí)驗(yàn)，證明電不僅能使人體產(chǎn)生顫動(dòng)，而且還會(huì)影響視覺和味覺神經(jīng)．他用兩種金屬接成一根彎桿，一端放在嘴里，另一端和眼睛接觸，在接觸的瞬間就有光亮的感覺產(chǎn)生．他用舌頭舔著一枚金幣和一枚銀幣，然后用導(dǎo)線把硬幣連接起來(lái)，就在連接的瞬間，舌頭有發(fā)麻的感覺． 后來(lái)，伏打通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，終于發(fā)現(xiàn)兩片不同金屬不用動(dòng)物體也可以有電產(chǎn)生．