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2019-2020年高中物理第一章静电场
1.2库仑定律基础达标新人教版选修基础达标
1.关于库仑定律的理解下面说法正确的是()A.对任何带电荷之间的静电力计算都可以使用公式B.只要是点电荷之间的静电力计算就可以使用公式C.两个点电荷之间的静电力无论是在真空中还是在介质中一定是大小相等、方向相反D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑说明碎纸屑一定带正电答案:C
2.对点电荷的理解你认为正确的是()A.体积很大的带电体都不能看作点电荷B.只要是体积很小的带电体才能看作点电荷C.只要是均匀的球形带电体不管球的大小都能被看作点电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时这两个带电体都能看作点电荷答案:D
3.两点电荷相距为d相互作用力为F;保持两点电荷电荷量不变改变它们之间的距离使之相互作用力的大小变为4F则两电荷之间的距离应变为()A.4dB.2dC.d/2D.d/4答案:C
4.两个带电金属球当它们带同种电荷时它们之间的作用力的大小为F1;当它们带异种电荷时电荷量与前相同距离与前相同它们之间的作用力大小为F2则()A.F1=F2B.F1F2C.F1F2D.不能确定答案:B能力提高
5.用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球A和B此时上下丝线受到的力分别为FA和FB.如果使A球带上正电B球带上负电上下丝线受的力分别为Fa和Fb则()
①FAFa
②FBFb
③FA=Fa
④FBFbA.
①②B.
③④C.
①④D.
②③图1-2-4答案:B
6.长为L的绝缘细线下系一带正电的小球其带电荷量为Q悬于O点如图1-2-4所示.当在O点另外固定一个正电荷时如果球静止在A处则细线拉力是重力mg的两倍.现将球拉至图中B处θ=60°放开球让它摆动问:1固定在O处的正电荷的带电荷量为多少解析1球静止在A处经受力分析知受三个力作用:重力mg、静电力F和细线拉力F拉由受力平衡和库仑定律列式:F拉=F+mgF=kF拉=2mg三式联立解得:q=.答案:q=2摆球回到A处时悬线拉力为多少解析摆回的过程只有重力做功所以机械能守恒规定最低点重力势能等于零列如下方程:mgL1-cos60°=mv2F拉′-mg-F=m由
(1)知静电力F=mg解上述三个方程得F拉′=3mg.答案:F拉′=3mg
7.光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B,质量分别为m1=2g、m2=1g;它们的带电荷量相等,q1=q2=10-7CA球带正电,B球带负电.1现有水平恒力F1向右作用于A球这时A、B一起向右运动且保持距离d=
0.1m不变如1-2-5图所示.试问F1多大它们如何运动图1-2-5图1-2-6解析1A、B两球保持不变相互作用的静电力为恒力其大小为F=k=9×109×N=9×10-3NF1作用于A时两球一起向右做匀加速直线运动由B的受力情况可求得加速度为a1==m/s2=9m/s2以A、B整体为研究对象作用于A球向右的恒力为F1=m1+m2a=2×10-3+1×10-3×9N=
2.7×10-2N.答案:
2.7×10-2N两球一起向右做匀加速直线运动.
(2)若水平恒力F2向左作用于B球两球一起向左运动也保持距离d=
0.1m不变如图1-2-6试问F2多大解析当F2作用于B时,由A球的受力情况得系统的加速度为a2==m/s2=
4.5m/s2所以F2=m1+m2a2=1×10-3+2×10-3×
4.5N=
1.35×10-2N.答案:
1.35×10-2N.视野拓展从类比中发现库仑定律1686年牛顿以开普勒三定律为基础,通过数学推导提出了著名的万有引力定律其数学表达式为F=.从此定律出发通过积分运算得到一个重要结果:一个密度均匀的球壳对其内部质点的引力为零.1755年美国物理学家富兰克林发现放在绝缘架上的带电银质品脱桶内表面不存在电荷并且在此桶内用丝线吊住的直径为一英寸的软木球不受到电的吸引作用.大约十年以后富兰克林将上面这个奇怪的事实写信告诉他的朋友普利斯特里.1767年普利斯特里核实了富兰克林的实验并以非凡的洞察力领悟到从上述奇怪的事实中可以得到静电力反平方定律.他说当富兰克林的软木球放在很深的金属桶内时没有静电力作用在这个球上这个事实与万有引力作用在物质球壳内部的质点上的事实相类似.由于万有引力服从反平方定律也许静电力也服从反平方定律.大家知道英国科学家卡文迪许用扭秤实验的方法测出了万有引力常量开历史先河打开了微观测量的大门.随后用同样的方法于1772年用同心球实验来验证静电力的反平方定律.关于静电力的反平方定律科学界公认的是库仑用精湛的实验最后确立的故称为库仑定律其数学表达式为F=.库仑的精湛实验就是扭秤实验与卡文迪许扭秤又是极其的类似.可见对比学习是多么好的一种学习方法.。