20xx教科版高中物理選修3-1第一章第2節(jié)庫(kù)侖定律課時(shí)作業(yè)(參考版)
2024-12-02 13:31本頁(yè)面
【正文】 qL2 ＝ k Q qL2 ＝ kQ4 qr2 ＝ k16q2r2 ，故F1F＝167 ， D正確． (2)兩球電性不同．相互接觸時(shí)電荷先中和再平分，每球帶電荷量為 7q－ q2 ＝ 3q，放回原處后的相互作用力為 F2＝ k3q r2/Q1Q2可知，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離 r越大，兩個(gè)點(diǎn)電荷電荷量的乘積Q1Q2越小時(shí)，靜電力常量 k的值就越大 B． k是一個(gè)無(wú)單位的常數(shù) C．因?yàn)殪o電力有方向，所以 k是一個(gè)矢量 D． k在數(shù)值上等于兩個(gè) 1 C的點(diǎn)電荷相距 1 m時(shí)的相互作用力的大小 答案 D 【概念規(guī)律練】 知識(shí)點(diǎn)一 庫(kù)侖定律的適用條件 1．關(guān)于庫(kù)侖定律，下列說(shuō)法正確的是 ( ) 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)兩點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí)，電場(chǎng)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的電場(chǎng)力大于 Q2對(duì) Q1的電場(chǎng)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 2．兩個(gè)半徑為 R 的帶電球所帶電荷量分別為 q1和 q2，當(dāng)兩球心相距 3R 時(shí)，相互作用的靜電力大小為 ( ) A． F＝ k q1q2R 2 B． Fk q1q2R 2 C． Fk q1q2R 2 D．無(wú)法確定 答案 D 解析 因?yàn)閮汕蛐木嚯x不比球的半徑大很多，所以不能看作點(diǎn)電荷，必須考慮電荷在球上的實(shí)際公布．當(dāng) q q2是同種電荷時(shí)會(huì)相互排斥，分布于最遠(yuǎn)的兩側(cè)，距離大于 3R；當(dāng)q q2是異種電荷時(shí)會(huì)相互吸引，分布于最近的一側(cè)，距離小于 3R，如下圖 (a)、 (b)所示．所以靜電力可能小于 k q1q2R 2，也可能大于 k q1q2R 2，所以 D正確． 點(diǎn)評(píng) 庫(kù)侖定律適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用，對(duì)于兩個(gè)離得較近的球體，不能簡(jiǎn)單地應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榇藭r(shí)，不能把它們看成點(diǎn)電荷．兩球帶同種電荷時(shí)，兩球所帶電荷中心間的距離大于球心間距；兩球帶異種電荷時(shí)，兩球所帶電荷中心間的距離小于球心間距． 知識(shí)點(diǎn)二 庫(kù)侖定律的基本應(yīng)用 3．兩個(gè)點(diǎn)電荷帶有相等的電荷量，要求它們之間相距 1 m 時(shí)的相互作用力等于 1 N，則每個(gè)電荷的電荷量是多少？ 等于電子電荷量的多少倍？ 答案 110 － 5 C 10 13倍 解析 根據(jù)庫(kù)侖定律，則已知 F、 r 即可計(jì)算出電荷量．設(shè)每個(gè)電荷的電荷量為 Q，已知兩點(diǎn)電荷間距 r＝ 1 m，相互作用力 F＝ 1 N．由庫(kù)侖定律 F＝ kQ1Q2r2 ＝ kQ2r2，得 Q＝ Fr2k ＝ 11 2910 9 C≈110－ 5 C，這個(gè)電荷量與電子電荷量之比為 n＝ Qe＝110 － 510 － 19＝ 6． 2510 13，即是電子電荷量的 10 13倍． 4．兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為 1∶7 ，相距為 r，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，則相互作用力可能為原來(lái)的 ( ) 答案 CD 解析 設(shè)兩小球的電荷量分別為 q 與 7q，則由庫(kù)侖定律可知原來(lái)相距 r時(shí)的相互作用力 F＝ kq 第 2 節(jié) 庫(kù)侖定律 1．電荷之間存在著相互作用力稱(chēng)為 靜電力 或 庫(kù)侖力 ，在真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷
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