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1、11.21.2库仑定律库仑定律课时跟踪训练(满分 60 分 时间 30 分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5 分，选不全得 3 分，错选不得分，共 40 分)1两个半径均为 1 cm 的导体球，分别带上Q和3Q的电荷量，两球心相距 90 cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心相距 3 cm 处，则它们的相互作用力大小变为（ ）A3 000FB1 200FC900FD无法确定解析：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，此时两个导体球不能简化成点电荷，库仑定律不成立，因此两球间的相互作用力大小无法确定。答案：D2如图 1 所示，用两根绝缘
2、丝线挂着两个质量相等的小球A和B，此时上、下丝线受到的力分别为FA和FB。如果使A球带上正电，B球带上负电，上、下丝线受的力分别为Fa和Fb。则正确的有：FAFb（ ）图 1ABCD解析：用整体法可知上丝线受力不变，用隔离法研究下面小球可知，下丝线拉力变小，B 项正确。答案：B3设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面 1 000 km 的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面 2 000 km 的地方相对于该星球无初速度释放，则电子粉尘（ ）A向星球下落B仍在原处悬浮2C飞向太空D无法判断解析：粉尘原来能悬浮，说明它所受库仑力与万有引力保持平衡。设粉尘距球心为r，粉尘质量为m，星球质量为M，
3、粉尘电量为q，星球电量为Q，则有G。kQq r2Mm r2由等式可看出，r变化，等式仍成立，故选 B。答案：B4如图 2 所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ）图 2Al5kq2 2k0l2Blkq2 k0l2Cl5kq2 4k0l2Dl5kq2 2k0l2解析：设弹簧的伸长量为x，取左侧电荷为研究对象，由平衡状态得k0xkq2 l2，解得x，故弹簧原长为l0lxl，C 选项正确。kq2 2l25kq2
4、4k0l25kq2 4k0l2答案：C5不带电的金属球A的正上方有一点B，该处有带电液滴自静止开始落下，到达A球后电荷全部传给A球，不计其他阻力的影响，则下列叙述中正确的是（ ）A第一个液滴做自由落体运动，以后的液滴做变加速直线运动，而且都能到达A球B当液滴下落到重力等于库仑力位置时，速度为零C当液滴下落到重力等于库仑力位置时，开始做匀速运动D一定有液滴无法到达A球解析：液滴落在A球上后，A球上的电荷量变多，A球与液滴间斥力逐渐增大，设某液滴下落过程中在库仑力和重力作用下，先加速再减速到达A球时速度刚好为零。则以后再滴下的液滴将无法到达A球。答案：D36悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有
5、一个带电量不变的小球A。如图 3 所示，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，分别为 30和 45。则q2/q1为（ ）图 3A2B3C23D33解析：设线长为L，A球带电量为Q，A球受力平衡kmgtanqQ Lsin22。正确选项为 C。q2 q1sin22tan2 sin21tan13答案：C7在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图 4 所示。现让小球A、B、C带等量的正电荷Q
6、，让小球D带负电荷q，四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（ ）图 4A.1 3B.33C3D.3解析：以小球A为研究对象，设三角形边长为L，由库仑定律及力的平衡知识得kQ2 L24，解得qQ，即Q与q的比值为，故 D 正确。3kQqL32333答案：D8类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m1、m2，且带异种电荷，电荷量分别为Q1、Q2，相距为l，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m1的动能为Ek，则m2的动能为（ ）A.EkkQ1Q2 lB.EkkQ1Q2 2lC.Ekkm1Q1Q2 m2lD.Ekkm2Q1Q2 2m1l
7、解析：对于两点电荷，库仑力提供向心力，则，所以kQ1Q2 l2m1v12 r1m2v22 r2Ek1m1vr1Ek，Ek2m2vr2，因为r1r2l，所以1 22 1kQ1Q2 2l21 222kQ1Q2 2l2EkEk2(r1r2)，解得Ek2Ek，故 B 正确。kQ1Q2 2l2kQ1Q2 2lkQ1Q2 2l答案：B二、非选择题(每小题 10 分，共 20 分)9如图 5 所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的 10 cm 长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为 30的斜面上，且恰与A等高，若B的质量为30 g，则B带电荷量是多少？(取g10 m/s2)3图 5解析
8、：因为B静止于光滑绝缘的倾角为 30的斜面上且恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L。依题意可得：tan30 ，L cm10 cm，h Lh tan3010333对B进行受力分析如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力：5Fmgtan303010310 N0.3 N。333由库仑定律得两小球间库仑力：Fk。Q2 L2解得：Q10102 CFL2 k0.3 9 10931.0106 C。答案：1.0106 C10如图 6 所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们之间的距离为r，与平面间的动摩擦因数为。图 6(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电荷量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？解析：(1)由平衡条件可知A受到的静摩擦fk；Q2 r2(2)当a0 时，设A、B间的距离为r。根据牛顿第二定律得mg0，4kQ2 r2解得r ，A、B两物体在运动过程中受力大小始终相同，故两者运动的距离4kQ2 mg也相同。运动的距离x 。rr 2kQ2 mgr 2答案：(1) (2) kQ2 r2kQ2 mgr 2
