《2022高中物理 第1章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律練習(xí) 新人教版選修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高中物理 第1章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律練習(xí) 新人教版選修3-1（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中物理 第1章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律練習(xí) 新人教版選修3-1 1.下列關(guān)于點電荷的說法正確的是(　D　) A.任何帶電體都可以看成是電荷全部集中于球心的點電荷 B.球狀帶電體一定可以看成點電荷 C.點電荷就是元電荷 D.一個帶電體能否看成點電荷應(yīng)由具體情況而定 解析:一個帶電體能否看成點電荷,是相對于具體問題而言的,不能單憑其大小和形狀及帶電荷量的多少來判斷,選項D正確,A,B錯誤;元電荷是電荷量,點電荷是帶電體的抽象,兩者的內(nèi)涵不同,選項C 錯誤. 2.下列哪些帶電體可視為點電荷(　C　) A.電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點電荷 B.在計算庫侖力時均勻帶電

2、的絕緣球體可視為點電荷 C.帶電的細(xì)桿在一定條件下可以視為點電荷 D.帶電的金屬球一定不能視為點電荷 解析:電子和質(zhì)子在研究的范圍非常小,可以與它的大小差不多時,不能看做點電荷,選項A錯誤;在計算庫侖力時均勻帶電的絕緣球體在一定的條件下可視為點電荷,選項B錯誤;帶電的細(xì)桿在它的大小相比與研究的范圍來說可以忽略不計時,可以視為點電荷,選項C正確;帶電的金屬球在它的大小相比與研究的范圍來說可以忽略不計時,可以視為點電荷,選項D錯誤. 3.(2018·四川綿陽中學(xué)測試)要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法可行的是(　A　) A.每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍,電

3、荷間的距離不變 B.保持點電荷的電荷量不變,使兩個電荷間的距離增大到原來的2倍 C.一個點電荷的電荷量加倍,另一個點電荷的電荷量保持不變,同時使兩個點電荷間的距離減小為原來的 D.保持點電荷的電荷量不變,將兩個點電荷間的距離減小為原來的 解析:根據(jù)庫侖定律F=k可知,當(dāng)r不變時,q1,q2均變?yōu)樵瓉淼?倍,F變?yōu)樵瓉淼?倍,選項A正確;同理可求得B,C,D中F均不滿足條件,選項B,C,D錯誤. 4.兩個半徑為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,相互作用的靜電力大小(　D　) A.F=k B.F>k C.F

4、大很多,所以不能看做點電荷,必須考慮電荷在球上的實際分布.當(dāng)q1,q2是同種電荷時會相互排斥,分布于最遠(yuǎn)的兩側(cè),距離大于3R;當(dāng)q1,q2是異種電荷時會相互吸引,分布于最近的一側(cè),距離小于3R,所以靜電力可能小于k,也可能大于k,選項D正確. 5.兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?則小球間庫侖力的大小變?yōu)?　C　) A.F B.F C.F D.12F 解析:因為相同的兩帶電金屬小球接觸后,它們的電荷量先中和后均分,所以接觸后兩小球帶電荷量均為Q′==Q,由庫侖定律得,接觸前F=k

5、,接觸后F′=k=k.聯(lián)立得F′=F,選項C正確. 6.兩個大小相同的金屬小球A,B分別帶有qA∶qB=4∶1數(shù)值的電荷量,相距較遠(yuǎn),相互間引力為F.現(xiàn)將另一個不帶電的、與A,B完全相同的金屬小球C,先與A接觸,再與B接觸,然后離開,則A,B間的作用力變?yōu)?　B　) A.F B.F C.F D.F 解析:金屬小球A,B之間是庫侖引力,故金屬小球A,B帶異種電荷,設(shè)金屬小球A為正電荷,B為負(fù)電荷.原來金屬小球A,B之間的庫侖引力為F=k=4.第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后,金屬小球A和C的電荷量都為2q,金屬小球C與B接觸時先中和再平分,則金屬小球C,B分開后電荷量均為=,這時A,B兩

6、球之間的相互作用力的大小F′=k=k=,故選項B正確,A,C,D錯誤. 7.如圖所示,三個完全相同的金屬小球a,b,c位于等邊三角形的三個頂點上.a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示,它應(yīng)是(　B　) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 解析:根據(jù)“同電相斥,異電相吸”規(guī)律,確定電荷c受到a和b的庫侖力方向,考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量,故Fac與Fbc的合力只能為F2,選項B正確. 能力提升 8.(2018·重慶育才中學(xué)測試)如圖所示,有三個點電荷A,B,C位于一個等邊三角形的三個頂點上,已

7、知三角形邊長為1 cm,B,C電荷量為qB=qC=1×10-5 C,A電荷量為qA=-2×10-6 C,A所受B,C兩個電荷的靜電力的合力F的大小和方向為(　D　) A.180 N,沿AB方向 B.180 N,沿AC方向 C.180 N,沿∠BAC的角平分線 D.180 N,沿∠BAC的角平分線 解析:qB,qC電荷對qA的庫侖力大小相等,所以F=F1=F2==180 N;兩個靜電力,夾角為60°,所以合力F′=2Fcos 30°=2×180 N×=180 N,方向沿∠BAC的角平分線,故選項D正確. 9.如圖所示,兩個點電荷,電荷量分別為q1=4×10-9 C和q2=-9×1

8、0-9 C,分別固定于相距20 cm的a,b兩點,有一個點電荷q放在a,b所在直線上且靜止不動,該點電荷所處的位置是(　A　) A.在a點左側(cè)40 cm處 B.在a點右側(cè)8 cm處 C.在b點右側(cè)20 cm處 D.無法確定 解析:此電荷電性不確定,根據(jù)平衡條件,它應(yīng)在q1點電荷的左側(cè),設(shè)距q1距離為x,由k=k,將數(shù)據(jù)代入解得x=40 cm,故選項A正確. 10.(2018·山東平陰檢測)(多選)兩個質(zhì)量分別是m1,m2的小球,各用絲線懸掛在同一點,當(dāng)兩球分別帶同種電荷,且電荷量分別為q1,q2時,兩絲線張開一定的角度θ1,θ2,如圖所示,此時兩個小球處于同一水平面上,則下列說法正

9、確的是(　BC　) A.若m1>m2,則θ1>θ2 B.若m1=m2,則θ1=θ2 C.若m1θ2 D.若q1=q2,則θ1=θ2 解析:以m1為研究對象,對m1受力分析如圖所示. 由共點力平衡得 FTsin θ1=F庫 FTcos θ1=m1g 解得tan θ1=,同理tan θ2=,因為不論q1,q2大小如何,兩帶電小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力,永遠(yuǎn)相等,故從tan θ=知,m大,則tan θ小,θ也?。é?）,m相等,θ也相等,故選項B,C正確. 11.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上沿一直線等距離排列三個小球A,B,C,三球質(zhì)量均為m,A與B

10、,B與C相距均為L(L比球半徑r大得多).若小球均帶電,且qA=+10q,qB=+q,為保證三球間距不發(fā)生變化,將一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右勻加速運(yùn)動.求: (1)F的大小; (2)C球的電性和電荷量. 解析:因A,B為同種電荷,A球受到B球的庫侖力向左,要使A向右勻加速運(yùn)動,則A球必須受到C球施加的向右的庫侖力,故C球帶負(fù)電.設(shè)加速度為a,對A,B,C三球組成的整體,由牛頓第二定律有F=3ma 對A球,由牛頓第二定律有k-k=ma 對B球,由牛頓第二定律有k+k=ma 解得F=,qC=q. 答案:(1)　(2)帶負(fù)電,電荷量為q (教師備用) 1.不帶

11、電的金屬球A的正上方有一點B,該處有帶電液滴自靜止開始落下,到達(dá)A球后電荷全部傳給A球,不計其他阻力的影響,則下列敘述中正確的是(　D　) A.第一個液滴做自由落體運(yùn)動,以后的液滴做變加速直線運(yùn)動,而且都能到達(dá)A球 B.當(dāng)液滴下落到重力等于庫侖力位置時,速度為零 C.當(dāng)液滴下落到重力等于庫侖力位置時,開始做勻速運(yùn)動 D.一定有液滴無法到達(dá)A球 解析:在第一滴液滴落在A上后,其他的液滴越靠近A受到的庫侖力越大.當(dāng)液滴下落到重力等于庫侖力位置時,速度最大;繼續(xù)靠近A做減速運(yùn)動,故選項B,C錯誤;液滴落在A上的數(shù)目越多,A上的電荷量變多,A球與液滴間斥力逐漸增大,設(shè)某液滴下落過程中在庫侖力

12、和重力作用下,先加速再減速到達(dá)A球時速度剛好為零,則以后再滴下的液滴將無法到達(dá)A球,故選項A錯誤,D正確. 2.(2018·黑龍江大慶實驗中學(xué)月考)如圖所示,分別在A,B兩點放置點電荷Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C.在AB的垂直平分線上有一點C,且AB=AC=BC=6×10-2 m.如果有一高能電子靜止放在C點處,則它所受的庫侖力的大小和方向如何? 解析:電子帶負(fù)電荷,在C點同時受A,B兩點電荷的作用力FA,FB,如圖所示. 由庫侖定律F=k,得FA=k=8.0×10-21 N,FB=k=8.0×10-21 N 由矢量平行四邊形定則和幾何知識得靜止放在C點的

13、高能電子受到的庫侖力F=FA=FB=8.0×10-21 N,方向平行于AB連線由B指向A. 答案:8.0×10-21 N　方向平行于AB連線由B指向A 3.(2018·上海市普陀區(qū)調(diào)研)如圖所示,+Q1和-Q2是兩個可自由移動的電荷,且Q2=4Q1;現(xiàn)再取一個可自由移動的點電荷Q3放在Q1與Q2連接的直線上,欲使整個系統(tǒng)平衡,那么(　A　) A.Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q1的左邊 B.Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q2的右邊 C.Q3應(yīng)為正電荷,放在Q1的左邊 D.Q3應(yīng)為正電荷,放在Q2的右邊 解析:假設(shè)Q3放在Q1,Q2之間,那么Q1對Q3的靜電力和Q2對Q3的靜電力方向相同,Q3

14、不能處于平衡狀態(tài),所以假設(shè)不成立;設(shè)Q3所在位置與Q1的距離為r13,Q3所在位置與Q2的距離為r23,要能處于平衡狀態(tài),所以Q1對Q3的靜電力大小等于Q2對Q3的靜電力大小;即k=k,由于Q2=4Q1,所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方;根據(jù)同種電荷排斥,異種電荷吸引,可判斷Q3帶負(fù)電.故選項A正確. 4.(多選)如圖所示,q1,q2,q3分別表示在一條直線上的三個點電荷,已知q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且每個電荷都處于平衡狀態(tài).則(　AC　) A.如果q2為正電荷,則q1,q3都為負(fù)電荷 B.如果q2為負(fù)電荷,則q1為負(fù)電荷,q3為正電荷 C.q1與q2兩個電荷量大小之比為(l1+l2)2∶ D.q1與q3兩個電荷量大小之比為∶ 解析:若q2為正電荷,對q1而言,要讓其平衡,q3為負(fù)電荷,但對q2而言,q1和q3為同種電荷,所以q1與q3都為負(fù)電荷;若q2帶負(fù)電,則q1,q3都為正電荷,選項A正確,B錯誤;由庫侖定律和平衡條件知,對q1有k=k;對q3有k=k.由上式得=,=,所以=,故選項C正確,D錯誤.