演绎式探究---研究带电上球间的作用力：经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1．... - 新题库

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演绎式探究---研究带电上球间的作用力：
经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q₁．q₂，当它们之间的距离为r（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力F=k

，其中常量k=9×10⁹N•m²/C²．
（1）如图1，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为______力（“引”或“斥），此时两球将相互______（“靠近”或“远离”）．
（2）如图2，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q₃的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止．则丙球应该带______电荷（“正”或“负”）．请你证明，此时有关系

=

+

成立．

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试题答案

试题解析

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演绎式探究——探究带电小球间的作用力.经科学家研究发现，两个带电小球所带电量分别为，当它们之间的距离为（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力，其中常量.
（1）如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为_____（填“引”或“斥”）力，此时两球将相互_____（填“靠近”或“远离”）.
（2）如图，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止.则丙球应该带_____（填“正”或“负”）电荷。请你证明，此时有关系成立. _____。

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演绎式探究一一研究带电小球间的作用力:
经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2，当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时，它们之间的作用力F=，其中常量k = 9×10⁹N²·m2/C²。
(1)如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为________力(“引”或“斥，’)，此时两球将相互_(“靠近”或‘.远离”).
(2)如图，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷童为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)。请你证明，此时有关系成立。

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演绎式探究---研究带电上球间的作用力：
经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q₁．q₂，当它们之间的距离为r（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力F=k，其中常量k=9×10⁹N•m²/C²．
（1）如图1，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为______力（“引”或“斥），此时两球将相互______（“靠近”或“远离”）．
（2）如图2，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q₃的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止．则丙球应该带______电荷（“正”或“负”）．请你证明，此时有关系=+成立．

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经科学研究发现，两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2，当它们之间的距离为r（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力，其中常量k= 9×109N•m2/C2．
（1）如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们距离很近时，两球将相互_________（选填“靠近”、“远离”）．
（2）如图，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，则丙球应该带电荷________（选填“正”、“负”）．已知q2：q3=1:9则r：r′_____________．

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演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度
如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷．
（1）实验发现，带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时，它们之间的作用力F=k，其中k为常量，当q1和r一定时，F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图线　来表示．
（2）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在磁场．电场对放入其中的电荷产生电场力的作用．点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1（或q2）的电场对q2（或q1）的电场力．物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度，用E表示，则E=　．
如图乙所示，在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q，则点电荷q受到的电场力F= ，点电荷Q在A点产生的电场强度EA= ．
（3）如果两个点电荷同时存在，它们的电场会相互叠加，形成合电场．如图丙所示，两个互成角度的电场强度E1和E2，它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示．如图丁所示，两个点电荷Q分别放在A、B两点，它们在C点产生的合电场强度为E合．请推导证明：E合=．

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如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷。实验发现，带电量分别为、的两个点电荷距离为时，它们之间的作用力，其中为常量。
（1）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在电场。电场对放入其中的电荷产生电场力的作用。点电荷与之间的作用力实际是（或）的电场对（或）的电场力。物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做该点的电场强度，用表示，则=_____。
（2）如图所示，在距离点电荷为的点放一个点电荷，则点电荷受到的电场力 =_____。点电荷在点产生的电场强度=_____。

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演绎式探究：
课题：金属导电研究
演绎推理内容：已知带电粒子在电场作用下能作定向运动，可以推知金属内部自由电子在电场力作用下能作定向运动，所以金属能导电，且导体中的电流强度I=．
问题：金属内部自由电子定向运动的平均速率怎样？
研究过程：建立如图模型：
①自由电子沿着截面积为S 的金属导体运动；
②自由电子定向运动的平均速率为 v．
已知每个电子所带电荷为e，单位体积内的电子数为n，
可以推导出金属内部自由电子平均速率 v 的数学表达式．推导过程如下：（请你填写每步结果）
①在△t时间内，通过导体某一截面（截面积为S）的电子数量为N=______；
②在△t时间内通过导体某一截面的电荷电量为△q=______；
③在△t时间内通过金属导体的电流强度为I=______；
④则金属内部自由电子定向运动的平均速率v=______．
经实际带入某金属的有关数据可知，金属内部自由电子的定向运动的平均速率是很小的，数量级达10^-5m/s．

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演绎式探究：
课题：金属导电研究
演绎推理内容：已知带电粒子在电场作用下能作定向运动，可以推知金属内部自由电子在电场力作用下能作定向运动，所以金属能导电，且导体中的电流强度I=．
问题：金属内部自由电子定向运动的平均速率怎样？
研究过程：建立如图模型：
①自由电子沿着截面积为S 的金属导体运动；
②自由电子定向运动的平均速率为 v．
已知每个电子所带电荷为e，单位体积内的电子数为n，
可以推导出金属内部自由电子平均速率 v 的数学表达式．推导过程如下：（请你填写每步结果）
①在△t时间内，通过导体某一截面（截面积为S）的电子数量为N=______；
②在△t时间内通过导体某一截面的电荷电量为△q=______；
③在△t时间内通过金属导体的电流强度为I=______；
④则金属内部自由电子定向运动的平均速率v=______．
经实际带入某金属的有关数据可知，金属内部自由电子的定向运动的平均速率是很小的，数量级达10^-5m/s．

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小宇骑车时发现，不踩脚踏板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将同一小球从斜面的______（选填“相同”或“不同”）高度处释放，比较小球在相同粗糙面上滑行的距离；
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：当物体速度相同时，______。小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受力的作用，将______；
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1______W2 （选填“>”、“<”或“=”）；
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小宇同学还设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA <mB；hA >hB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验有问题，理由是：______。在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则f甲______ f乙（选填“>”、“<”或“=”）。

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演绎式探究--探索宇宙：
（1）牛顿认为，宇宙中任何两个物体之间都存在引力，引力大小，其中m₁、m₂分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，k=6.67×l0^-11m³/．可见，当两个物体间的距离增大时，它们之间的引力将变______．
当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时，绳子对小球有一个向圆心拉的力，这个力叫做向心力．这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件．宇宙中的星体也是如此：
子星绕母星（卫星绕行星，行星绕恒星）的运动可以近似地看作是匀速圆周运动（如图），子星受到一个恒定的指向圆心（母星）的向心力，向心力的大小，其中m为子星质量，v为子星绕母星匀速运动的速度，r为运动半径（也即两星之间的距离）．并且，向心力的大小等于母星对它的引力F_引．
（2）已知月球绕地球一周所用的时间为T，地月之间的距离为r，请你推导出地球质量M的数学表达式．
（3）已知地球到太阳的距离为1.5×l0¹¹m，一年为3.2×l0⁷s，则太阳的质量为______kg．

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