高二物理库仑定律训练题

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1、悦考网 悦考网 高二物理库仑定律训练题高二物理库仑定律训练题下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A点电荷一定是电量很小的电荷 B点电荷是一种理想化模型，实际不存在 C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D体积很大的带电体一定不能看成点电荷 解析：选 B.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、 大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看 成点电荷，所以 A、C、D 错，B 正确 2关于库仑定律的公式 FkQ1Q2r2，下列说法中正确的是( ) A当真空中的两个点电荷间的距离 r时，它们之间的静电力 F0 B当真空中的两个点电荷间的距离 r0 时，

2、它们之间的静电力 F C当两个点电荷之间的距离 r时，库仑定律的公式就不适用了 D当两个点电荷之间的距离 r0 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公 式就不适用 答案：AD 3(2011 年佛山高二检测)真空中两个点电荷 Q1、Q2，距离为 R，当 Q1 增大到 原来的 3 倍，Q2 增大到原来的 3 倍，距离 R 增大到原来的 3 倍时，电荷间的库 仑力变为原来的( ) A1 倍 B3 倍 C6 倍 D9 倍 解析：选 A.原来的库仑力为 FkQ1Q2R2，后来的库仑力为 Fk3Q13Q23R2kQ1Q2R2F.所以 A 对 4.如图 129 所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳

3、a 和 b，其壳层 的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半 径的 3 倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为 Q，那么关 于 a、b 两球之间的万有引力 F 引和库仑力 F 库的表达式正确的是( )图 129 AF 引Gm2l2，F 库kQ2l2 BF 引Gm2l2，F 库kQ2l2 CF 引G m2l2，F 库kQ2l2 DF 引Gm2l2，F 库kQ2l2 解析：选 D.由于 a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不 均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又 l3r，不满足 lr 的要求，故不 能将带电球壳看成点电荷，所以不能应

4、用库仑定律，故 F 库kQ2l2.虽然不满足 lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质 点，可以应用万有引力定律，故 F 引Gm2l2. 5如图 1210 所示，一条长为 3L 的绝缘丝线穿过两个质量都是 m 的小金 属环 A 和 B，将丝线的两端共同系于天花板上的 O 点，使金属环带电后，便因悦考网 悦考网 排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环 与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？图 1210 解析：小球 A 受力如图，受四个力，重力 mg、库仑力 F、丝线两个拉力 FT 相 等则 FTsin60mg FTcos60FTkq2L

5、2 解得 q 3mgL2k. 答案：均为 3mgL2k一、选择题 1(2011 年广东实验中学模拟)如图 1211 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( )图 1211 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新课标第一网 解析：选 D.由题图可知，两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷， 但不能确定是正电荷，还是负电荷，故 A、B 错；两带电球间的静电力具有一般 力的共性，符合牛顿第三定律，故选项 C 错，D 对 2两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时 释放两球，它们的加速度之

6、比将( ) A保持不变 B先增大后减小 C增大 D减小 解析：选 A.两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反，由牛顿第二定律 知：a1a2m2m1，故 A 正确 3(2011 年北京四中高二检测)两个质量分别为 m1、m2 的小球，各用长为 L 的 丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为 q1、q2 时，两丝 线张开一定的角度 1、2，如图 1212 所示，则下列说法正确的是( )图 1212 A若 m1m2，则 12 B若 m1m2，则 12 C若 m12 D若 q1q2，则 12 解析：选 BC.这是一道带电体平衡问题，分析方法仍然与力学中物体的平衡方法 一样 4要使真

7、空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的 4 倍，下列方法可行的是悦考网 悦考网 ( ) A每个点电荷的电荷量都增大到原来的 2 倍，电荷间的距离不变 B保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的 2 倍 C使一个点电荷的电荷量增加 1 倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使 两点电荷间的距离减小为原来的 12 D保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的 12 答案：AD 5半径相同的两个金属小球 A 和 B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球 之间的相互吸引力的大小是 F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先 后与 A、B 两球接触后移开这时，A、B 两

8、球之间的相互作用力的大小是( ) A.18F B.14F C.38F D.34F 解析：选 A.由库仑定律，接触前 Fkq2r2，接触后 Fk12q14qr218kq2r218F，故 A 正确 6两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为 51(皆可视为点电荷)， 它们在相距一定距离时相互作用力为 F1，如果让它们接触后再放回各自原来的 位置上，此时相互作用力变为 F2，则 F1F2 可能为( ) A52 B54 C56 D59 解析：选 BD.由库仑定律，它们接触前的库仑力为 F1k5q2r2 若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为 3q，此时库仑力为 F2k9q2r2 若带异种电荷，接触

9、后的带电荷量相等，为 2q，此时库仑力为 F2k4q2r2 由以上计算可知选项 BD 正确新 课 标 第 一 网 7(2011 年铜陵一中高二检测)如图 1213 所示，在光滑且绝缘的水平面上 有两个金属小球 A 和 B，它们用一绝缘轻弹簧相连，带同种电荷弹簧伸长 x0 时小球平衡，如果 A、B 带电荷量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为 x，则 x 和 x0 的关系为( )图 1213 Ax2x0 Bx4x0 Cx4x0 解析：选 C.设弹簧原长为 l，劲度系数为 K，根据库仑定律和平衡条件列式得 kq1q2lx02Kx0，k4q1q2lx2Kx 两式相除：lx24lx02x0x，得：xlx

10、02lx24x0， 因 lxlx0，由此推断选项 C 正确 8.如图 1214 所示，三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的三 个顶点上a 和 c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比 b 的小已知 c 受 到 a 和 b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )图 1214 AF1 BF2 CF3 DF4悦考网 悦考网 解析：选 B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷 c 受到 a 和 b 的库仑力方 向，考虑 a 的带电荷量小于 b 的带电荷量，因此 Fb 大于 Fa，Fb 与 Fa 的合力只 能为 F2，故选项 B 正确 二、计算题 9一带电

11、荷量为Q、半径为 R 的球，电荷在其内部能均匀分布且保持不变， 现在其内部挖去一半径为 R/2 的小球后，如图 1215 所示，求剩余部分对放 在两球心连线上一点 P 处电荷量为q 的电荷的静电力已知 P 距大球球心距 离为 4R.图 1215 解析：未挖去之前，Q 对 q 的斥力为：FkQq4R2 挖去的小球带电荷量为：QQ4R334R233Q8 挖去的小球原来对 q 的斥力为： F1kQ8q4RR22kQq98R2 剩余部分对 q 的斥力为： F2FF141kQq784R2，方向向右 答案：41kQq784R2 方向向右 10. (2011 年广州高二检测)光滑绝缘导轨，与水平面成 45角

12、，两个质量均为 m，带等量同种电荷的小球 A、B，带电量均为 q，静止于导轨的同一水平高度 处，如图 1216 所示求：两球之间的距离图 1216 解析：设两球之间的距离为 x，相互作用的库仑力为 F，则：Fkq2x2 由平衡条件得：Fcos45mgsin45 由以上两式解得：xq kmg. 答案：q kmg 11.质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C 放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球 间的距离均为 L，A 球带电量 qA10q；B 球带电量 qBq.若在 C 球上加一 个水平向右的恒力 F，如图 1217 所示，要使三球能始终保持 L 的间距向右 运动，问外力 F 为多大？C 球带电性质

13、是什么？图 1217 解析：由于 A、B 两球都带正电，它们互相排斥，C 球必须对 A、B 都吸引，才 能保证系统向右加速运动，故 C 球带负电荷 以三球为整体，设系统加速度为 a，则 F3ma 隔离 A、B，由牛顿第二定律可知： 对 A：kqAqC4L2kqAqBL2ma 对 B：kqAqBL2kqBqCL2ma 联立、得 F70kq2L2. 答案：70kq2L2 负电荷电势差与电场强度的关系质检题电势差与电场强度的关系质检题悦考网 悦考网 1关于场强和电势差的关系，说法正确的是( ) A电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大 B沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等

14、 C电势降低的方向必定是电场强度的方向 D沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大 解析：选 D.电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场， 越接近点电荷，电势越低，A 错误；在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距 离上电势降低必定相等，B 错误；电势降低的方向不一定是电场强度方向，C 错 误；由 EUd 可知，单位距离上降落的电势越大，场强越大，D 正确 2如图 1610 所示，在一匀强电场区域中，有 A、B、C、D 四点恰好位于 一平行四边形的四个顶点上，已知 A、B、C 三点电势分别为 A1 V，B4 V，C0，则 D 点电势 D 的大小为( )图 1610 A

15、3 V B0 C2 V D1 V 解析：选 A.在匀强电场中，由于 AD 与 BC 平行且相等，故 UADUBC，即 ADBC，代入数据解得 D3 V. 3.如图 1611 所示是电场中的一条电场线，已知 abbc，则下列关系式中一 定正确的是( )图 1611 AEaEbEc BEaEbEc Cabc DUabUbc 解析：选 C.只根据一条电场线无法确定该电场是否是匀强电场，故 A、B、D 都 不正确 4.如图 1612 所示，匀强电场场强 E100 V/ m，A、B 两点相距 10 cm，A、B 连线与电场线夹角为 60，则 UB A 为 ( )图 1612 A10 V B10 V C5 V D5 3 V 解析：选 C.公式 UEd 中