1.2-点电荷间的相互作用练习题解析
1.2 点电荷间的相互作用 同步练习同步测控1.(双选)库仑定律的适用范围是( ) A .真空中两个带电球体间的相互作用 B .真空中任意带电体间的相互作用 C .真空中两个点电荷间的相互作用D .真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律2.(单选)两个半径均为1 cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90 cm ,相互作用力大小为F .现将它们碰一下后,放在两球心间相距3 cm 处,则它们的相互作用力大小变为( )A .3000 FB .1200 FC .900 FD .无法确定新 课 标 第 一 网3.(单选)已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍,则A 对B 的作用力大小跟B 对A 的作用力大小的比值为( )A .2∶1 B.1∶2w w w .x k b 1.c o m C .1∶1 D.不一定4.(单选)两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点电荷之间的距离应是( )A .4dB .2dC .d /2D .d /45.真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A 和B (A 、B 均可视为点电荷),分别固定在两处,二球间的库仑力为F ,若用一个不带电的同样小球C 先和A 接触,再与B 接触,然后移去C ,则A 、B 间库仑力应为________;若再使A 、B 两球接触后放回原处,则它们的库仑力为________.w w w .x k b 1.c o m课时训练一、单项选择题1.对于库仑定律,下列说法正确的是( )A .凡计算两个点电荷间的作用力,就可以使用公式F =kq 1q 2r 2B .两个带电小球即使距离非常近,也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为原来的一半新课标第一网2.设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000 km 的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )A .向星球下落B .仍在原处悬浮C .推向太空D .无法推断3.A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B ,B 和C ,C 和A 之间都互相吸引,如果A 球带正电,则( ) A .B 、C 球都带负电B .B 球带负电,C 球带正电C .B 、C 球中必有一个带负电,另一个不带电D .B 、C 球都不带电4.将一定量电荷Q 分给A 、B 两绝缘导体小球,要使两球相隔一定距离时有最大的作用力,则A 球电荷量q 应为( )A.Q 3B.Q2 C.23Q D.45Q 5.A 、B 两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A 、B 附近时,A 、B 之间的库仑力将( ) A .可能变大 B .可能变小 C .一定不变 D .不能确定6.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电荷量Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1,Q 2连线上某点时,正好处于平衡,则( )A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷C .q 离Q 2比离Q 1远D .q 离Q 2比离Q 1近新课标第一网7.如图1-2-1所示,完全相同的金属小球A 和B 带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x 0,现将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 球接触一下,再与B 球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的压缩量变为( )图1-2-1A.14x 0B.18x 0 C .大于18x 0 D .小于18x 08. 如图1-2-2所示,两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r ,带等量异种电荷,电荷量均为Q ,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )图1-2-2A .等于k Q29r 2 B .大于k Q29r2C .小于k Q 29r 2D .等于k Q 2r2二、双项选择题9.两个相同的带电金属小球,相距r (r 远大于小球半径)放置时,它们之间静电力的大小为F ,现让两球相互接触后放回原处,若它们之间静电力的大小仍为F ,则两球相互接触前的带电情况可能是( )A .一定带有等量同种电荷B .可能带有不等量的同种电荷C .可能带有不等量的异种电荷D .不可能带有不等量的同种电荷10.在真空中一直线上依次排列三个点电荷A 、B 、C ,都处于平衡状态,若三个电荷的电荷量、电性及间距都未知,则根据平衡能够判定( )A .A 、B 、C 分别带什么电B .A 、B 、C 中哪几个电荷同号、哪几个异号 C .A 、B 、C 带电荷量的大小关系D .哪一个电荷的电荷量最小三、非选择题新 课 标 第 一 网 11.两个点电荷甲和乙同处在真空中.(1)甲的电荷量是乙的电荷量的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的________倍.(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍. (3)若保持电荷量不变,而将距离增加为原来的4倍,那么它们之间的作用力变为原来的________倍. (4)若保持其中一个电荷量不变,而另一个电荷量增加为原来的9倍,为使其相互作用力不变,则它们之间的距离将变为原来的________倍.12.有3个完全一样的金属小球A 、B 、C ,A 带电荷量7Q ,B 带电荷量-Q ,C 球不带电,今将A 、B 固定起来,然后让C 反复与A 、B 球接触,最后移去C 球,求A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?同步检测答案:1.解析:选CD.库仑定律的适用范围是真空中的两个点电荷.两个带电体间相互作用时,如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离,带电体本身的形状和大小就可忽略不计,带电体就可看做点电荷.故A 、B 错,C 、D 正确.2.解析:选D.两导体球接触后,电荷量先中和再平分,然后放在相距3 cm 处,此时两个导体不能简化成点电荷,库仑定律不成立,因此本题答案为D.3.解析:选C.电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律,A 电荷对B 电荷的力与B 电荷对A 电荷的力是作用力与反作用力的关系,它们大小相等、方向相反,故A 、B 、D 错,C 对.4.解析:选C.由F =kq 1q 2r 2分析可知,r 变为原来的1/2,则力为原来的4倍,故C 正确. 5.解析:设A 、B 两球带的电荷量分别为q 和-q ,相距为r ,那么它们间的库仑力为F =k q 2r2,且为引力.用不带电的小球C 接触A 球,A 、C 带的电荷量均为q2(完全相同球接触后电荷量平分),再用C 球接触B 时,电荷量先中和后平分.B 、C 带电荷量均为-q4,移去C 后,A 、B 间的库仑力F ′=k q 2·q4r 2=18k q 2r 2=18F ,为引力;当再使A 、B 球接触,仍先中和后平分,带的电荷量均为18q ,则放回原处后A 、B 间库仑力F =k 18q ·18q r2=164k q 2r 2=164F ,此时库仑力为斥力. 答案:①18F 引力 ②164F 斥力课时训练答案:1.解析:选C.库仑定律适用条件为真空中点电荷,A 、B 错误,电荷量各减为原来一半,距离保持不变,由F =kq 1q 2r 2知,库仑力为原来1/4,D 错,由牛顿第三定律分析知C 正确. 2.解析:选B.原电子粉尘悬浮,意味着k qQ r 2=G Mmr2成立,可以看出该等式成立条件与r 无关,所以同样的浮尘距星球表面较远的地方,所受库仑力与万有引力仍平衡,故选项B 正确.3.解析:选C.根据同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥,带电体有吸引轻小物体的性质.4.解析:选B.F =k q Q -q r 2,当q =Q -q ,即q =Q2时F 最大. 5.解析:选C.A 、B 点电荷之间的相互作用力与其他电荷的存在与否无关.6.解析:选D.由q 受力平衡条件可知,在两正电荷之间,所带电性正、负都可以.由库仑定律可得,一定距电荷量小的近.7.解析:选D.因为原来弹簧处于压缩状态,A 、B 两球带的肯定是等量异种电荷.将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 接触后,A 的电荷量将分一半给C ,当C 再与B 接触时,C 、B 的异种电荷先中和,然后B 、C 再平分,这样B 的带电荷量将为原来的14.此时如果仅根据库仑定律F =k q A q Br2,得出库仑力变为原来的18,弹簧弹力也要减小为原来的18才能平衡,因而弹簧压缩量将变为原来的18,将错选B.实际上,当弹簧压缩量减小后,长度变大,综合考虑这些因素,弹簧弹力应小于原来的18才能平衡,因而正确选项为D.8.解析:选B.两球间距和球本身大小差不多,不符合简化成点电荷的条件,因为库仑定律的公式计算仅适用于点电荷,所以不能用该公式计算.我们可以根据电荷间的相互作用规律做一个定性分析.由于两带电体带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在导体球上的分布不均匀,会向正对的一面集中,电荷间的距离就要比3r 小.由库仑定律可知,静电力一定大于k Q 29r2,电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r 的两点上,所以静电力也不等于k Q 2r2.正确选项为B.9.解析:选CD.由库仑定律可知,F 不变,说明两金属球带电荷量的乘积不变,则有两种可能,带有等量同种电荷或者带有不等量异种电荷.10.解析:选BD.中间所放电荷与两侧电荷电性相异,中间所放电荷的电荷量最小.11.解析:由库仑定律F =kq 1q 2r 2即可分析求解. 答案:(1)1 (2)9 (3)116(4)312.解析:C 与A 、B 反复接触,最后A 、B 、C 三球电荷量均分,即q A ′=q B ′=q C ′=7Q +-Q3=2QA 、B 间的作用力F ′=k ·2Q ·2Q r 2=4kQ2r2 原来A 、B 间作用力F =k 7Q ·Q r 2=7kQ2r2所以F ′F =47.答案:47。
历年(2020-2023)全国高考物理真题分类(电荷间的相互作用)汇编(附答案)
历年(2020-2023)全国高考物理真题与模拟题分类(电荷间的相互作用)汇编一、多选题1.(2022ꞏ辽宁ꞏ高考真题)如图所示,带电荷量为6(0)Q Q >的球1固定在倾角为30︒光滑绝缘斜面上的a 点,其正上方L 处固定一电荷量为Q -的球2,斜面上距a 点L 处的b 点有质量为m 的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b 点处于静止状态。
此时弹簧的压缩量为2L,球2、3间的静电力大小为2mg 。
迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。
g 为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球3的说法正确的是( )A .带负电B .运动至aC .运动至a 点的加速度大小为2gD .运动至ab 2.(2021ꞏ湖北ꞏ统考高考真题)如图所示,一匀强电场E 大小未知、方向水平向右。
两根长度均为L 的绝缘轻绳分别将小球M 和N 悬挂在电场中,悬点均为O 。
两小球质量均为m 、带等量异号电荷,电荷量大小均为q (q >0)。
平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。
若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原位置平衡。
已知静电力常量为k ,重力加速度大小为g ,下列说法正确的是( )A .M 带正电荷B .N 带正电荷C .q =D .3q = 二、单选题1.(2023ꞏ海南ꞏ统考高考真题)如图所示,一光滑绝缘轨道水平放置,直径上有A 、B 两点,AO = 2cm ,OB = 4cm ,在AB 固定两个带电量分别为Q 1、Q 2的正电荷,现有一个带正电小球静置于轨道内侧P 点(小球可视为点电荷),已知AP :BP = n :1,试求Q 1:Q 2是多少( )A .2n 2:1B .4n 2:1C .2n 3:1D .4n 3:12.(2021ꞏ海南ꞏ高考真题)如图,V 型对接的绝缘斜面M 、N 固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为60α=︒,其中斜面N 光滑。
两个质量相同的带电小滑块P 、Q 分别静止在M 、N 上,P 、Q 连线垂直于斜面M ,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
2020-2021高二物理粤教版1-1课时分层作业2点电荷间的相互作用含解析
2020-2021学年高二物理粤教版选修1-1课时分层作业2点电荷间的相互作用含解析课时分层作业(二)(时间:40分钟分值:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题7分)1.下列关于点电荷的说法正确的是()A.点电荷是客观存在的带有电荷的几何点B.如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略,即可视为点电荷C.真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们之间的距离成反比D.真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带的电荷量的乘积成反比B[点电荷是理想化的物理模型,客观不存在,故A错误;由库仑定律可知,真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们之间的距离的平方成反比,跟它们所带的电荷量的乘积成正比,故C、D错误.]2.A、B两个点电荷之间的距离恒定,当其它电荷移到A、B 附近时,A、B之间的库仑力将()A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定C[根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电荷量和它们间的距离来确定,因此它们间的库仑力不会受到外界的影响.选项C正确.]3.两个半径为R的金属球所带电荷量分别为Q1和Q2,当两球心相距为r时,相互作用的库仑力大小为()A.F=k错误!B.F>k错误!C.F<k错误!D.无法确定D[库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,本题中两球的球心间距r与球自身半径R的关系不明确,所以两球间的相互作用力无法确定,即选项D正确.]4。
如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定()A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等D[两个带电体之间存在着排斥力,故两球带同种电荷,可能都带正电,也可能都带负电,故选项A、B错误;静电力遵循牛顿第三定律,两球受到的静电力大小相等,故C项错误,D项正确.]5.两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q和-Q,相距r时(r远大于金属球半径),它们之间的相互作用力大小为F.现将两球接触后分开,并使它们相距2r,则它们之间的相互作用力大小将变为()A.错误!B.错误!C。
高一必修三物理课后习题精准解析02第1章 电荷的相互作用家庭作业与活动
沪科版新教科书必修第三册第1章电荷的相互作用家庭作业与活动A组1.打开自来水龙头,慢慢调节龙头,使水流变得很细,再用摩擦过的塑料棒靠近细水流,你发现了什么?解释你所观察到的现象。
【答案】可以看见水流向塑料梳子方向弯曲原因:原因是塑料梳子在头发上摩擦几下后带负电荷,静电对细小物体有吸引作用。
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用绝缘细线悬挂的轻小软木球,请按照图1-A-1所示的装置做一做。
除了观察到软木球被吸引以外,你还发现了什么现象?用学过的知识解释这些现象。
【答案】木球先被“吸引”,接触后又“被弹开”。
木球带上了与棒相同种的负电荷,而同种电荷是排斥的。
3.请你尽可能多地找一些不同材料制成的物体,如塑料片、纸板、玻璃、毛线、腈纶丝、石蜡、铅笔杆等,分别让它们相互摩擦,比较这些物体得失电子的难易程度。
【答案】物体经摩擦后发生电子转移而使物体带电,带电体可以吸弓|轻小泡沫球、纸屑,吸弓|能力强的物体易得失电子。
实验观察可得睛纶丝、毛线、塑料片、玻璃、铅笔杆得失电子能力依次减弱。
4.有同学设计了一个验证库仑定律的实验:让两个软木球带电,用绝缘丝线将其中一个球悬挂起来,另一个球装在绝缘柄上,使它们处在同一水平高度上,保持某一水平距离,如图1-A-2所示。
这时,只要测出以下两种情况下悬挂球偏离竖直方向上的角度θ,就能算出库仑力,进而验证库仑定律。
①保持两球带电量q1、q2不变,改变它们之间的水平距离r;①保持两球水平距离不变,改变两球的带电量( 1)请你利用测出的角度θ,根据共点力的平衡条件,推导库仑力F和θ之间的关系式。
(2)怎样让两个软木球带上等量同种电荷?又怎样改变它们的电荷量?(3)怎样测量两球之间的水平距离?为什么要这样测量?【答案】(1)根据共点力的平衡条件F=mgtanθ(2)①使两个绝缘导体小球带同种等量电荷的方法:将两小球接触,用带电起电盘接触其中任一小球,拿起起电盘,使两小球分开,这两个小球便带上了同种等量电荷。
1.2 点电荷间的相互作用练习题及答案解析- 1.2 点电荷间的相互作用练习题及答案解析.doc
1.2 点电荷间的相互作用 同步练习同步测控1.(双选)库仑定律的适用范围是( ) A .真空中两个带电球体间的相互作用 B .真空中任意带电体间的相互作用 C .真空中两个点电荷间的相互作用D .真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律2.(单选)两个半径均为1 cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90 cm ,相互作用力大小为F .现将它们碰一下后,放在两球心间相距3 cm 处,则它们的相互作用力大小变为( )A .3000 FB .1200 FC .900 FD .无法确定3.(单选)已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍,则A 对B 的作用力大小跟B 对A 的作用力大小的比值为( )A .2∶1 B.1∶2 C .1∶1 D.不一定4.(单选)两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点电荷之间的距离应是( )A .4dB .2dC .d /2D .d /45.真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A 和B (A 、B 均可视为点电荷),分别固定在两处,二球间的库仑力为F ,若用一个不带电的同样小球C 先和A 接触,再与B 接触,然后移去C ,则A 、B 间库仑力应为________;若再使A 、B 两球接触后放回原处,则它们的库仑力为________.课时训练一、单项选择题1.对于库仑定律,下列说法正确的是( )A .凡计算两个点电荷间的作用力,就可以使用公式F =kq 1q 2r 2B .两个带电小球即使距离非常近,也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为原来的一半2.设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2022 km 的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )A .向星球下落B .仍在原处悬浮C .推向太空D .无法推断3.A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B ,B 和C ,C 和A 之间都互相吸引,如果A 球带正电,则( ) A .B 、C 球都带负电B .B 球带负电,C 球带正电C .B 、C 球中必有一个带负电,另一个不带电D .B 、C 球都不带电4.将一定量电荷Q 分给A 、B 两绝缘导体小球,要使两球相隔一定距离时有最大的作用力,则A 球电荷量q 应为( )A.Q 3B.Q2 C.23Q D.45Q 5.A 、B 两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A 、B 附近时,A 、B 之间的库仑力将( ) A .可能变大 B .可能变小C .一定不变D .不能确定6.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电荷量Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1,Q 2连线上某点时,正好处于平衡,则( )A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷C .q 离Q 2比离Q 1远D .q 离Q 2比离Q 1近7.如图1-2-1所示,完全相同的金属小球A 和B 带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x 0,现将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 球接触一下,再与B 球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的压缩量变为( )图1-2-1A.14x 0B.18x 0 C .大于18x 0 D .小于18x 08. 如图1-2-2所示,两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r ,带等量异种电荷,电荷量均为Q ,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )图1-2-2A .等于k Q29r 2 B .大于k Q29r2C .小于k Q 29r 2D .等于k Q 2r2二、双项选择题9.两个相同的带电金属小球,相距r (r 远大于小球半径)放置时,它们之间静电力的大小为F ,现让两球相互接触后放回原处,若它们之间静电力的大小仍为F ,则两球相互接触前的带电情况可能是( )A .一定带有等量同种电荷B .可能带有不等量的同种电荷C .可能带有不等量的异种电荷D .不可能带有不等量的同种电荷10.在真空中一直线上依次排列三个点电荷A 、B 、C ,都处于平衡状态,若三个电荷的电荷量、电性及间距都未知,则根据平衡能够判定( )A .A 、B 、C 分别带什么电B .A 、B 、C 中哪几个电荷同号、哪几个异号 C .A 、B 、C 带电荷量的大小关系D .哪一个电荷的电荷量最小三、非选择题11.两个点电荷甲和乙同处在真空中.(1)甲的电荷量是乙的电荷量的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的________倍.(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍. (3)若保持电荷量不变,而将距离增加为原来的4倍,那么它们之间的作用力变为原来的________倍. (4)若保持其中一个电荷量不变,而另一个电荷量增加为原来的9倍,为使其相互作用力不变,则它们之间的距离将变为原来的________倍.12.有3个完全一样的金属小球A 、B 、C ,A 带电荷量7Q ,B 带电荷量-Q ,C 球不带电,今将A 、B 固定起来,然后让C 反复与A 、B 球接触,最后移去C 球,求A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?同步检测答案:1.解析:选CD.库仑定律的适用范围是真空中的两个点电荷.两个带电体间相互作用时,如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离,带电体本身的形状和大小就可忽略不计,带电体就可看做点电荷.故A 、B 错,C 、D 正确.2.解析:选D.两导体球接触后,电荷量先中和再平分,然后放在相距3 cm 处,此时两个导体不能简化成点电荷,库仑定律不成立,因此本题答案为D.3.解析:选C.电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律,A 电荷对B 电荷的力与B 电荷对A 电荷的力是作用力与反作用力的关系,它们大小相等、方向相反,故A 、B 、D 错,C 对.4.解析:选C.由F =kq 1q 2r 2分析可知,r 变为原来的1/2,则力为原来的4倍,故C 正确. 5.解析:设A 、B 两球带的电荷量分别为q 和-q ,相距为r ,那么它们间的库仑力为F =k q 2r2,且为引力.用不带电的小球C 接触A 球,A 、C 带的电荷量均为q2(完全相同球接触后电荷量平分),再用C 球接触B 时,电荷量先中和后平分.B 、C 带电荷量均为-q4,移去C 后,A 、B 间的库仑力F ′=k q 2·q4r 2=18k q 2r 2=18F ,为引力;当再使A 、B 球接触,仍先中和后平分,带的电荷量均为18q ,则放回原处后A 、B 间库仑力F =k 18q ·18q r2=164k q 2r 2=164F ,此时库仑力为斥力. 答案:①18F 引力 ②164F 斥力课时训练答案:1.解析:选C.库仑定律适用条件为真空中点电荷,A 、B 错误,电荷量各减为原来一半,距离保持不变,由F =kq 1q 2r 2知,库仑力为原来1/4,D 错,由牛顿第三定律分析知C 正确. 2.解析:选B.原电子粉尘悬浮,意味着k qQ r 2=G Mmr2成立,可以看出该等式成立条件与r 无关,所以同样的浮尘距星球表面较远的地方,所受库仑力与万有引力仍平衡,故选项B 正确.3.解析:选C.根据同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥,带电体有吸引轻小物体的性质.4.解析:选B.F =k q Q -q r 2,当q =Q -q ,即q =Q2时F 最大. 5.解析:选C.A 、B 点电荷之间的相互作用力与其他电荷的存在与否无关.6.解析:选D.由q 受力平衡条件可知,在两正电荷之间,所带电性正、负都可以.由库仑定律可得,一定距电荷量小的近.7.解析:选D.因为原来弹簧处于压缩状态,A 、B 两球带的肯定是等量异种电荷.将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 接触后,A 的电荷量将分一半给C ,当C 再与B 接触时,C 、B 的异种电荷先中和,然后B 、C 再平分,这样B 的带电荷量将为原来的14.此时如果仅根据库仑定律F =k q A q Br2,得出库仑力变为原来的18,弹簧弹力也要减小为原来的18才能平衡,因而弹簧压缩量将变为原来的18,将错选B.实际上,当弹簧压缩量减小后,长度变大,综合考虑这些因素,弹簧弹力应小于原来的18才能平衡,因而正确选项为D.8.解析:选B.两球间距和球本身大小差不多,不符合简化成点电荷的条件,因为库仑定律的公式计算仅适用于点电荷,所以不能用该公式计算.我们可以根据电荷间的相互作用规律做一个定性分析.由于两带电体带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在导体球上的分布不均匀,会向正对的一面集中,电荷间的距离就要比3r 小.由库仑定律可知,静电力一定大于k Q 29r2,电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r 的两点上,所以静电力也不等于k Q 2r2.正确选项为B.9.解析:选CD.由库仑定律可知,F 不变,说明两金属球带电荷量的乘积不变,则有两种可能,带有等量同种电荷或者带有不等量异种电荷.10.解析:选BD.中间所放电荷与两侧电荷电性相异,中间所放电荷的电荷量最小.11.解析:由库仑定律F =kq 1q 2r 2即可分析求解. 答案:(1)1 (2)9 (3)116(4)312.解析:C 与A 、B 反复接触,最后A 、B 、C 三球电荷量均分,即q A ′=q B ′=q C ′=7Q +-Q3=2QA 、B 间的作用力F ′=k ·2Q ·2Q r 2=4kQ2r2 原来A 、B 间作用力F =k 7Q ·Q r 2=7kQ2r2所以F ′F =47.答案:47。
备考2023年中考科学二轮复习-电荷间的相互作用规律-填空题专训及答案(二)
备考2023年中考科学二轮复习-电荷间的相互作用规律-填空题专训及答案(二)电荷间的相互作用规律填空题专训1、(2018福建.中考真卷) 如图,悬挂在一起的两个气球,被毛织品摩擦过后彼此排斥分开,此时两个气球带________(选填“同种”或“异种”)电荷,气球是因为________而带电。
2、(2020朝阳.中考模拟) 如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动。
用餐巾纸摩擦吸管左端使其带电。
把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管左端的附近,可以看到吸管的左端向玻璃棒靠近。
这是因为异种电荷相互________。
3、(2020高邮.中考模拟) 燃放烟花爆竹时会闻到浓烈的火药味,这是因为分子在________,不仅如此,燃放烟花爆竹还会增加PM2.5等颗粒物,PM2.5是指大气中直径不大于2.5________(选填“毫米”或“微米”)的颗粒物。
为了控制PM2.5,某校科技小组研制的PM2.5净化器原理如下图所示。
闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入空气,A处的颗粒物也被吸入净化器,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时带上负电,被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是利用________的原理,最终达成对空气的净化作用。
4、(2020江西.中考模拟) 如图所示,林红同学用气球在头发上蹭几下,头发就随着气球飘起来,这表明摩擦后的头发丝和气球带上了________(选填“同种”或“异种”)电荷;经检验气球所带的电荷为正电荷,说明在摩擦的过程中,气球________(选填“失去”或“得到”)了电子。
5、(2017丰台.中考模拟) 如图所示,一个带电球体 M 放在绝缘支架上,把系在绝缘丝线上的带电小球 N 先后挂在横杆上的 P1和P2处.当小球 N 静止时,观察丝线与竖直方向的夹角.通过观察发现:当小球 N 挂在 P1时丝线与竖直方向的夹角大于小球 N 挂在 P2时丝线与竖直方向的夹角.根据实验结果,写出一个可以探究的科学问题________.6、(2019仪征.中考模拟) 生活中,关于“吸”字表述的现象,其原因各不相同。
静电力问题解析理解电荷间的相互作用
静电力问题解析理解电荷间的相互作用静电力问题解析:理解电荷间的相互作用静电力是一种重要的电磁力,它存在于带电物体之间的相互作用中。
要理解静电力以及电荷间的相互作用,我们首先需要了解电荷的基本概念和性质。
本文将通过解析静电力问题,探索电荷间的相互作用原理。
一、电荷:基本概念和性质电荷是物质的一种性质,它可以使物体带上正电荷或负电荷。
同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。
电荷具有守恒性,即一个系统总的电荷量不变。
电荷的单位是库仑(C)。
二、库仑定律:电荷间的相互作用库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力。
它可以用数学公式表示为:\[ F = k\frac{{|q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]其中,F表示电荷之间的静电力,k是库仑常数(通常取\(8.99\times 10^9 N \cdot m^2/C^2\)),\(q_1\)和\(q_2\)是两个电荷的量,r是它们之间的距离。
根据库仑定律,当两个电荷量相同时,它们之间的静电力与它们的距离的平方成反比;当两个电荷量不同时,静电力与它们的乘积成正比。
三、电场:电荷周围的力场电场是描述电荷周围的力场。
它可以用数学公式表示为:\[ E = \frac{F}{q} \]其中,E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q表示电荷量。
电场强度的方向是电力作用力的方向,大小与这个力的大小成正比。
四、静电感应:电荷的分布和移动当一个带电物体靠近另一个物体时,它们之间会发生电荷的重新分布和移动,这就是静电感应。
静电感应可以导致物体的带电状态发生变化,以减少带电物体之间的静电力。
通过静电感应,一个物体可以获得和失去电荷,使得整个系统中的净电荷保持不变。
这种现象常见于我们日常生活中的静电现象。
五、超导体和绝缘体:电荷分布的影响超导体是一种能够完全导电的材料,其中的自由电子可以在其内部自由移动,使得超导体内部的电荷分布均匀。
由于超导体内部的电荷可以自由移动,所以超导体中的静电力几乎为零。
1.2 电荷间的相互作用
典例分析
例3
例4、真空中相距为r的两个点电荷,电荷量均为Q,相互作用的 真空中相距为r的两个点电荷,电荷量均为Q 静电力大小为F 若将它们的电荷量都变为原来的2 静电力大小为F.若将它们的电荷量都变为原来的2倍,其余条件 不变, 不变,则它们之间的作用力变为 A.4F B.2F C.F/2 D.F/4 B. D.
T F
o
r
mg
分析: 原静电力 F = k Q •Q r2 2Q • 2Q Q •Q F '= k = 4k 典例分析
例5:如图,真空中有两个质量都是0.01g的塑料小球,分别 如图,真空中有两个质量都是0.01g的塑料小球 的塑料小球, 系在长为l=30cm的两根丝线的一端 的两根丝线的一端, 系在长为l=30cm的两根丝线的一端,两丝线的另一端悬于 同一点o 让两个小球带上同种等量电荷,当它们静止时, 同一点o处,让两个小球带上同种等量电荷,当它们静止时, 两根丝线的夹角为90 求两个小球的电荷量q. 两根丝线的夹角为900.求两个小球的电荷量q. 分析: 分析:
典例分析
例1、关于点电荷的下列说法中正确的是: 关于点电荷的下列说法中正确的是: A .真正的点电荷是不存在的. 真正的点电荷是不存在的. 答案: 答案:A、B、D. B .点电荷是一种理想模型. 点电荷是一种理想模型. C .足够小(如体积小于1)的电荷就是点电荷. 足够小(如体积小于1 的电荷就是点电荷. D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小, 看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计. 看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计. 例2、下列说法中正确的是: 下列说法中正确的是: A .点电荷就是体积很小的电荷. 点电荷就是体积很小的电荷. B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体. q1q 2 F = k C .根据 可知, 可知,当r 0 时,F ∞ r 2 D .静电力常量的数值是由实验得到的. 静电力常量的数值是由实验得到的. 答案:D. 答案:
电荷间的相互作用
考向5:利用对称思想求解非点电荷之间的库仑力
如图所示,一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷, 另一个电荷量为+q的电荷放在球心O上,由于对称性,点电 荷受力为0.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔S, 则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为______(已知静 电力恒量为k),方向______. 因为电荷均匀分布,所以可知小圆孔带电量为
1.2、 探究电荷相互作用规律
一. 电荷之间的相互作用力
定性研究
猜 想: 与带电体的电量有关
与带电体之间的距离有关 与带电体自身的大小及形状有关 与带电体所处的空间物质即介质有关
定性实验:
控制变量法
影响电荷相互作用的因素
实验表明:电荷之间的作用力
(1)随电荷量的增大而增大
(2)随距离的增大而减少
Qq F k 2 r
静电力常量k = 9.0×109N· m2/C2 适用条件:真空中,点电荷——理想化模型
课堂练习
考向1:对点电荷的考查 【例1】下面关于点电荷的说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,
实验表明:(1)随电荷量的增大而增大 ( 2)随距离的增大而减少
定量研究
三大困难: 1.这种作用力非常小,没有足够精密的测量器具。 2.连电量的单位都没有,当然就无法比较电荷的多少了。 3.带电体上电荷的分布不清楚,难以确定相互作用的电荷 之间的距离。 三大困难的对策 卡文地许扭称实验——库仑扭称实验 对称性——等分电荷法 质点——点电荷
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—电荷间的相互作用规律(含解析)
一、单选题1.如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k 0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A 球连接。
A 、B 、C 三小球的质量均为M ,q A =q 0>0,q B =-q 0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。
已知静电力常量为k ,则()A .0C 47q q =B .弹簧伸长量为sin Mg k αC .A 球受到的库仑力大小为2Mg D.相邻两小球间距为q 【答案】A【解析】AD .三小球间距r 均相等,对C 球受力分析可知C 球带正电,根据平衡条件:0C 0C 22sin (2)q q q qMg kk r rα+=对B 小球受力分析,根据平衡条件:20C 022sin q q q Mg k k r rα+=两式联立解得:0C 47q q =,r q =A 正确,D 错误;B .对A 、B 、C 三小球整体受力分析,根据平衡条件:03sin Mg k xα=高考物理复习冲刺压轴题专项突破—电荷间的相互作用规律(含解析)弹簧伸长量:03sin Mg x k α=,故B 错误;C .对A 球受力分析,根据平衡条件:sin Mg F kx α+=库解得A 球受到的库仑力为:2sin F Mg α=库故选A .2.如图所示质量为m 、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,带有电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上.其中O 点与小球A 的间距为l .O 点与小球B的间距为,当小球A 平衡时,悬线与竖直方向夹角30θ=︒,带电小球A 、B 均可视为点电荷,静电力常量为k ,则()A .A 、B 间库仑力大小222kq F l=B .A 、B间库仑力3F =C .细线拉力大小223T kq F l=D.细线拉力大小T F =【答案】B【解析】A 的受力如图所示,几何三角形OAB 与力三角形相似,由对应边成比例T F mg =,则33T F =,由余弦定律AB l ==,则2233T kq F F l===,故B 正确.3.如图所示,两个相同的小球AB 用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘的墙壁上的O 点,将两小球分别带上同种电荷,其中小球A 的电荷量为q 1,由于库仑力,细线OA 恰好水平.缓慢释放小球A 的电荷量,当细线OA 与竖直方向夹角为60°时,小球A 的电荷量为q 2.若小球B 的电荷量始终保持不变,则q 1:q 2的值为()A B C :1D .:1【答案】D【解析】受力分析如图所示,利用相似三角形可知2sin 2C F mg LL θ=,由库仑定律可知22sin 2C kQq F L θ=(),可得q =238sin 2mgL kQθ,即331212:sin :sin :122q q θθ==,故D 正确;ABC 错误;故选D 4.如图所示,A 、B 是两个带异号电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为q 1,q 2,A 球刚绝缘细线悬挂于O 点,A 、B 球用绝缘细线相连,两细线长度相等,整个装置处于水平匀强电场中,平衡时,两细线张紧,且B 球恰好处于O 点正下方,则可以判定,A 、B 两球所带电荷量的关系为()A .q l =-q 2B .q l =-2q 2C .2q 1=-q 2D .q 1=-3q 2【答案】D【解析】设OA 绳子对A 球的作用力为1F ,AB 球之间的作用力为2F ,对A 和B 整体分析,有平衡条件可得1cos 2F mg θ=,112sin F q E q E θ=-,对B 球受力分析,有平衡条件可得2cos F mg θ=,22sin F q E θ=,由以上4式可得两球的电荷量的关系为123q q =,又因为两球是异种电荷,所以D 正确.5.A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,电荷量分别为q A 、q B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正确的是()A .F A <F BB .AC 细线对A 的拉力2ATA m F g =C .OC 细线的拉力F TC =(m A +m B )gD .同时烧断AC 、BC 细线后,A 、B 在竖直方向的加速度不相同【答案】C【解析】A 、两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故A 错误;B 、对小球A 受力分析,受重力、静电力、拉力,如图:根据平衡条件,则有:30A TA m g F cos =︒,因此:3TA A F m g =,故B 错误;C 、由整体法可知,细线OC 的拉力等于两球的重力,故C 正确;D 、同时烧断AC 、BC 细线后,A.B 在竖直方向重力不变,所以加速度相同,故D 错误;故选C .6.用等长的两根轻质绝缘细线,把两个带异种电荷的小球a 、b 悬挂起来,已知2a b m m =,3a b q q =,如果该区间加一水平向右的匀强电场,且绳始终拉紧.最后达到的平衡状态可以表示为图中的()A .B .C .D .【答案】A【解析】对整体分析,整体的受力分析图如左图所示,可知绳子拉力方向斜向左上方,与竖直方向的夹角:2tan 3qEmgα=;隔离对b 分析,b 受力图如右图所示,绳子拉力方向斜向右上方.绳子与竖直方向的夹角tan tan qEmgβα=>,即β>α,所以b 球处于虚线左侧位置.故A 正确,BCD 错误.故选A .7.如图a 所示是卡文迪许扭秤实验(实验Ⅰ)和库伦扭秤实验(实验Ⅱ)的原理图,同学们在仔细观察这两个实验后发现:实验Ⅰ测量的是两组质量为分别为M 和m 的两球之间的引力;实验Ⅱ测量的只有一组点电荷Q 与q 之间的引力,扭秤另外一端小球不带电.分析两实验的区别,同学们发表了以下观点,正确的是:()A.甲同学认为:实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是质点间的万有引力很小,而电荷间的静电力很大B.乙同学认为:实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是实验Ⅰ是在空气中完成的,而实验Ⅱ需要在真空进行C.丙同学认为:在实验Ⅰ中若只用一组小球进行实验,如图b所示,则对实验结果并无影响D.丁同学认为:在实验Ⅱ中无论用两组还是一组带电小球进行实验,对实验结果并无影响,但在实验Ⅰ中若按图b只用一组小球进行实验,则对实验结果产生较大影响【答案】D【解析】在实验Ⅰ中必须要有两组小球,假设只有一组小球,则受力情况如图所示:此时扭称无法扭转,实验无法完成.实验Ⅱ中,由于另一个小球不带电,故一组带点小球也可完成实验.故D正确,ABC错误.8.如图所示,直径为L的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内,电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点A、B处,半圆环上穿着一带正电的小球(可视为点电荷),小球静止时位于P点,PA与AB间的夹角为α.若不计小球的重力,下列关系式中正确的是()A .321tan q q α=B .221tan q q α=C .312tan q q α=D .212tan q q α=【答案】A【解析】对小球进行受力分析如图所示:根据库仑定律有:F 1=k 121 q qr ,r 1=Lcosα…①F 2=k 222q qr ,r 2=Lsinα…②根据平衡条件有:F 1sinα=F 2cosα…③联立①②③解得:tan 3α=21q q ,故BCD 错误,A 正确.故选A .二、多选题9.如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为8×10-6C 的带正电小球A ,其正上方O 点处用轻细弹簧悬挂一质量为m =0.06kg 、电荷量大小为2×10-6C 的小球B ,弹簧的劲度系数为k =5N/m ,原长为L 0=0.3m 。
中考物理考点专题训练:专题06 两种电荷(含解析)
专题06 两种电荷一、摩擦起电1、定义:用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。
2、实质:电子从一个物体转移到另一个物体上(电子的转移)。
3、特点:互相摩擦的两个物体,必然带上等量的异种电荷。
一些物体被摩擦后能够带上电荷,因而能吸引轻小物体。
这种使物体带电的现象,就是摩擦起电现象。
二、电荷间的相互作用(1)用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷;(2)把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;(3)基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;三、验电器的原理和作用 (1)用途:用来检验物体是否带电;(2)原理:利用同种电荷相互排斥;四、导体和绝缘体(1)善于导电的物体叫导体;如:金属、人体、大地、酸碱盐溶液; (2)不善于导电的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料等;(3)金属导体靠自由电子导电,酸碱盐水溶液靠正负离子导电;(4)导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换。
五、原子的核式结构模型原子由原子核和核外电子组成,原子核位于原子的中心,原子核的半径比原子小得多,原子核的质量比电子大得多,原子核带正电,电子带负电,电子在原子核的引力作用下,在核外绕核运动。
典型例题用一根带负电的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者相互排斥,由此可判定()A.小球一定带负电B.小球一定带正电点C.小球一定不带电D.小球可能带负电,也可能不带电解析:电荷间的相互作用是:同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引。
用一根带负电的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者相互排斥,由此可判定小球一定带负电。
故选A答案:A针对练习1关于导体和绝缘体,下列说法正确的是()A.通常情况下,液体都是导体B.非金属物质一定是绝缘体C.绝缘体在一定条件下可以变成导体D.导体导电都是靠电子针对练习2下列微粒中绕着原子核高速旋转的是()A.电子B.原子核C.质子D.中子2、A解析:原子是有原子核和核外电子组成;原子核带正电,电子带负电,电子绕着原子核高速旋转;原子核又是由质子和中子组成。
