教科版選修3-1：第一章靜電場(chǎng)學(xué)案2(編輯修改稿)
2025-01-13 22:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A 解析 F＝ kQ1Q2r2 ， F′ ＝ k2Q1Q2?2r?2 ＝ 12kQ1Q2r2 ＝ F2，選 A. 3. (靜電力的疊加 )如圖 4 所示 ， 等邊三角形 ABC， 邊長(zhǎng)為 L， 在頂點(diǎn) A、 B處有等量同種點(diǎn)電荷 QA、 QB， QA＝ QB＝＋ Q， 求在頂點(diǎn) C處的電荷量為 QC的正點(diǎn)電荷所受的靜電力 ． 圖 4 答案 3kCL2 ， 方向與 AB連線垂直向上 解析 正點(diǎn)電荷 QC在 C點(diǎn)的受力情況如圖所示， QA、 QB對(duì) QC的作用力大小和方向都不因其他電荷的存在而 改變，仍然遵守庫(kù)侖定律 ． QA對(duì) QC作用力： FA＝ kQAQCL2 ，同種電荷相斥， QB對(duì) QC作用力： FB＝ kQBQCL2 ，同種電荷相斥，因?yàn)?QA＝ QB＝＋ Q，所以 FA＝ FB， QC受力的大?。?F＝ 3FA＝ 3kCL2 ，方向?yàn)榕c AB連線垂直向上 ． 4． (靜電力的疊加 )如圖 5 所示 ， 在一條直線上的三點(diǎn)分別放置 QA＝＋ 3 10－ 9 C、 QB＝－4 10－ 9 C、 QC＝＋ 3 10－ 9 C 的 A、 B、 C點(diǎn)電荷 ， 試求作用在點(diǎn)電荷 A上的靜電力的大小 ． 圖 5 答案 10－ 4 N 解析 點(diǎn)電荷 A同時(shí)受到 B和 C的靜電力作用，因此作用在 A上的力應(yīng)為兩靜電力的合力 ． 可先根據(jù)庫(kù)侖定律分別求出 B、 C對(duì) A的靜電力，再求合力 ． A受到 B、 C電荷的靜電力如圖所示，根據(jù)庫(kù)侖定律有 FBA＝ kQBQAr2BA＝ 9 109 4 10－ 9 3 10－ 9 N＝ 10－ 3 N FCA＝ kQCQAr2CA＝ 9 109 3 10－ 9 3 10－ 9 N＝ 9 10－ 5 N 規(guī)定沿這條直線由 A指向 C為正方向，則點(diǎn)電荷 A受到的合力大小為 FA＝ FBA－ FCA＝ ( 10－ 3－ 9 10－ 5) N＝ 10－ 4 N. 題組一 對(duì)點(diǎn)電荷的理解 1． 關(guān)于點(diǎn)電荷 ， 以下說(shuō)法正確的是 ( ) A． 足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷 B． 一個(gè)電子不論在何種情況下均可視為點(diǎn)電荷 C． 在實(shí)際中點(diǎn)電荷并不存在 D． 一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷 ， 不是看它尺寸的絕對(duì)值 ， 而是看它的形狀和尺寸對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì) 答案 CD 解析 點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷不是看其大小，而是應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，看它的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì) ． 因此大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷和小的帶電體一定能看成點(diǎn)電荷的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的，所以A、 B錯(cuò)， C、 D對(duì) ． 2． 下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是 ( ) A． 任何帶電體 ， 都可以看成是電荷全部集中于球心的點(diǎn)電荷 B． 球狀帶電體一定可以看成點(diǎn)電荷 C． 點(diǎn)電荷就是元電荷 D． 一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷應(yīng)以具體情況而定 答案 D 解析 一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問(wèn)題而言的，不能單憑其大小和形狀及帶電荷量的多少來(lái)判斷，因此 D正確， A、 B錯(cuò)誤 ． 元電荷是電荷量，點(diǎn)電荷是帶電體的抽象，兩者的內(nèi)涵不同，所以 C錯(cuò) ． 題組二 對(duì)庫(kù)侖定律的理解 3． 關(guān)于庫(kù)侖定律 ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A． 庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷 ， 點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體 B． 根據(jù) F＝ kQ1Q2r2 ， 當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí) ， 靜電力將趨向 無(wú)窮大 C． 若點(diǎn)電荷 q1的電荷量大于 q2的電荷量 ， 則 q1對(duì) q2的靜電力大于 q2對(duì) q1的靜電力 D． 庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式相似 ， 都是平方反比定律 答案 D 解析 點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體的近似，只有帶電體的大小和形狀對(duì)電荷的作用力影響可忽略不計(jì)時(shí)，實(shí)際帶電體才能視為點(diǎn)電荷，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)電荷之間的距離趨近于零時(shí)，不能再視為點(diǎn)電荷，公式 F＝ kQ1Q2r2 不能用于計(jì)算此時(shí)的靜電力，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤； q1和 q2之間的靜電力是一對(duì)相互作用力，它們的大小相等，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律 的表達(dá)式相似，研究和運(yùn)用的方法也很相似，都是平方反比定律，故選項(xiàng) D正確 ． 4． 要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的 4 倍 ， 下列方法可行的是 ( ) A． 每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來(lái)的 2 倍 ， 電荷間的距離不變 B． 保持點(diǎn)電荷的電荷量不變 ， 使兩個(gè)電荷間
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