《2019-2020学年高中物理 第一章 静电场 第2节 库仑定律练习（含解析）教科版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理 第一章 静电场 第2节 库仑定律练习（含解析）教科版选修3-1（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 库仑定律一、单项选择题1在真空中有两个带电小球，带电荷量分别是q1和q2，则()A电荷量大的小球受到的库仑力大B电荷量小的小球受到的库仑力大C两个小球受到的库仑力大小相等D只有两个带电小球所带电荷量相等，它们受到的库仑力的大小才相等解析：由Fk可知，库仑力的大小与两电荷的带电荷量的乘积成正比，与单个带电体的电荷量无关，故A、B错误；库仑力是电荷间的相互作用力，遵守牛顿第三定律，故C正确，D错误答案：C2用控制变量法可以研究影响电荷间相互作用力的因素如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大
2、小这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示则以下对该实验现象的判断正确的是()A保持Q、q不变，增大d，则变大，说明F与d有关B保持Q、q不变，减小d，则变大，说明F与d成反比C保持Q、d不变，减小q，则变小，说明F与q有关D保持q、d不变，减小Q，则变小，说明F与Q成正比解析：保持Q、q不变，根据库仑定律公式Fk，增大d，库仑力变小，则变小，减小d，库仑力变大，则变大，实验表明，随着d的减小，F增大，不能说明F与d成反比，故A、B错误；保持Q、d不变，减小q，则库仑力变小，变
3、小，知F与q有关，故C正确；保持q、d不变，减小Q，则库仑力变小，变小，只能说明随着Q减小，F减小，不能说明F与Q成正比，故D错误答案：C3人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于距该星球表面h处，恰处于悬浮状态现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h处无初速释放，则此带电粉尘将()A向星球地心方向下落B推向太空C仍在那里悬浮D沿星球自转的线速度方向飞出解析：均匀带电的球可视为点电荷，粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即G，可以看出，r增大，等式仍然成立，故选C.答案：C4.如图所示，两个完全相同的金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的
4、距离，两球间相互吸引力的大小是F.今让与A、B大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为()A.F B.FC.F D.F解析：注意原题中说两球间本来是引力，则它们带等量异种电荷第三个小球依次与它们接触后，它们分别带电、(或、)，所以它们之间的引力变为原来的.答案：A5.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上已知A、B都带正电荷，A受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为()A一定带正电B一定带负电C可能带正电，可能带负电D无法判断解析：B对A的作用力沿BA的延长
5、线，合力在两分力夹角之间，则C对A的作用力沿AC，因此C一定带负电答案：B二、多项选择题6两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()A.B.C. D.解析：由库仑定律可得，两球接触前的库仑力Fk.当两球带同种电荷时，两球接触后平分电荷量，则两球的电荷量q4Q，两球接触后的库仑力FkF；当两球带异种电荷时，两球接触后先中和后平分剩余电荷量，则两球的电荷量q3Q，两球接触后的库仑力FkF.故选项C、D正确答案：CD7对于库仑定律的理解正确的是()A库仑定律适用于真空中的点电荷B当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计
6、算它们间的静电力C在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等解析：库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，干燥空气中的点电荷也近似适用，故A、C正确；半径为r的两小球距离为r时，不能看做点电荷，故库仑定律不适用，B错误；两点电荷间的静电力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确答案：ACD8.如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q3.0106C的正电荷两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种
7、电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2，静电力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可视为点电荷)，则()A支架对地面的压力大小为2.0 NB两线上的拉力大小F1F21.9 NC将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F11.225 N，F21.0 ND将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1F20.866 N解析：对B和支架分析可知，受到竖直向下的重力和A对B竖直向上的库仑力，故对面的压力为FNGB支k2 N0.9 N1.1 N，选项A错误；对A分析，A受到竖直向下的重力和竖直向下的库仑力、两线上的拉力，三力的夹角正好是120，处
8、于平衡状态，所以F1F2GAk1.9 N，选项B正确；将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，则两小球的距离为r m0.6 m，故有F1kF2GA，解得F11.225 N，F21.0 N，选项C正确；将B移到无穷远处，两小球之间的为库仑力为零，则两线上的拉力大小为F1F2GA1.0 N，选项D错误答案：BC9.在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从物体A的正上方经过，若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是()A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C
9、物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对物体B先做正功后做负功解析：因PQ是以A为圆心的圆弧，在圆弧上各点B受的库仑力方向始终沿半径方向，与速度方向始终垂直，故物体B从P到Q过程中，库仑力不做功，D错而A、B两物体间的库仑力大小不变，但由于方向发生变化，且物体B从P到Q过程中，物体A受物体B的库仑力先是向右下方，再转为向正下方、最后向左下方，在所受库仑力方向为正下方时，物体A受地面的支持力最大，此时的摩擦力最小，故物体A受地面的支持力先增大后减小，受到地面的摩擦力先减小后增大，正确答案为A、C.答案：AC三、非选择题10一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的电荷，另一电荷量为q的点电
10、荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受的力为零现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔A，此时置于球心的点电荷所受电场力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)解析：由于球壳上均匀带电，在球壳上A处挖去半径为r的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心q的力仍互相平衡，剩下的就是与A相对的，半径也等于r的一小块圆面B上的电荷对q的作用力F，如图所示B处这一小块圆面上的电荷量为qBQQ.由于半径rR，可以把B看成点电荷根据库仑定律，它对中心q的作用力大小为Fkkk，其方向由球心沿半径指向圆孔A的中心答案：k方向由球心沿半径指向圆孔A的中心11已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克组成的，上夸克
11、带电，下夸克带电，e为电子所带电荷量的大小如果质子由3个夸克组成，且各个夸克之间的距离都为l，l1.51015 m试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)解析：质子带电为e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的，按题意可知，3个夸克必位于等边三角形的3个顶点处，这时上夸克和上夸克间的静电力应为F1，代入数值解得F146 N，为斥力；上夸克和下夸克之间的静电力为F2，代入数值解得F223 N，为引力答案：上夸克与上夸克间静电力F146 N，为斥力；上、下夸克间的静电力F223 N，为引力12.如图所示，把一带电荷量为Q5108 C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为q4106 C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度且相距30 cm时，绳与竖直方向成45角，g取10 m/s2，k9.0109 Nm2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：(1)A、B两球间的库仑力；(2)A球的质量解析：(1)由库仑定律得F库k代入数据得F库0.02 N.故A、B两球间的库仑力为0.02 N.(2)由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如图所示：根据平衡条件得F库mgtan 代入数据得m2103 kg.故A球的质量为m2103 kg.答案：(1)0.02 N(2)2103 kg- 4 -
