2019_2020学年高中物理第1章静电场第2节静电力库仑定律解释课时作业（含解析）鲁科版.docx

第2节 静电力库仑定律解释一、选择题1关于点电荷，下列说法中正确的是()A体积小的带电体B球形带电体C带电少的带电体D大小和形状对作用力影响可忽略的带电体解析：带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大，形状如何，也不是看它所带的电荷量多大，故A、B、C错，D对答案：D2已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍，则A对B的作用力与B对A的作用力大小之比为()A21B12C11 D不确定解析：A对B的作用力与B对A的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，与它们的带电量无关故选C.答案：C3真空中两个电性相同的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止今释放q2，且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力()A不断减小 B不断增加C始终保持不变 D先增大后减小解析：同种电荷相互排斥，由库仑定律公式Fk，r变大，库仑力F减小，故A正确答案：A4如图所示，A为点电荷，电荷量为q；B为一个固定的均匀带电球体，电荷量为Q，A在P点时所受库仑力为F1，若将A移到B的球心O点，A所受库仑力为F2，则()AF2F1 BF2CF20 D无法确定解析：当把A放到B的球心O点时，库仑定律不适用此时可采用无限分割的方法，将带电球体划分成无数个点电荷，由对称性知，位于球心处的A电荷所受库仑力的合力为零，故C正确答案：C5真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则()Aq一定是正电荷 Bq一定是负电荷Cq离Q2比离Q1远 Dq离Q2比离Q1近解析：由q受力平衡可知，q带正电、带负电都能平衡，由于Q1Q2，根据库仑定律可知，平衡时q离Q1远些，离Q2近些，所以D正确答案：D6如图所示，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()AF1 BF2CF3 DF4解析：a与c的斥力沿ac方向，b与c的引力沿cb方向，而b的带电量多，故二力合成后F2符合要求答案：B7如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()Aa、b的电荷同号，kBa、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，kDa、b的电荷异号，k解析：若a、b的电荷同号，则c所受库仑力的合力指向2或4区域；若a、b的电荷异号，则c所受库仑力的合力指向1或3区域故只有a、b的电荷异号，合力方向才能与a、b连线平行设a带正电荷，b、c带负电荷，c受力如图甲所示，tan tan ，tan ，由库仑定律得，联立得k.设a、c带正电荷，b带负电荷，球c处受力如图乙所示，tan tan ，tan ，由库仑定律得，联立得k.故A、B、C错误，D正确 甲 乙答案：D8(多选)两个质量分别是m1、m2的小球，各用轻质丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线与竖直方向的夹角分别为1、2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是()A若m1m2，则12 B若m1m2，则12C若m12 D若q1q2，则12解析：以质量为m1的小球为研究对象，对其受力分析如图所示由受力平衡得FTsin 1F斥FTcos 1m1g由两式联立得tan 1，同理tan 2，而F斥F斥，因为不论q1、q2大小如何，两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，大小相等，故由tan 知，m越大，则tan 越小，亦越小，m相等，亦相等，故B、C正确答案：BC二、非选择题9如图所示，把质量为2 g的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量为Q4.0106 C的带正电的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度并且相距30 cm时，绳与竖直方向成45角，求：(g取10 m/s2)(1)B球受到的库仑力的大小？(2)A球所带的电荷量的多少解析：(1)对带负电的小球A受力分析如图所示，A球受库仑力F，重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零，因此由正交分解及受力平衡可得：mgTcos FTsin 由得Fmg tan 2103101N2102 N根据牛顿第三定律，B球受到的库仑力FF2102N.(2)根据库仑定律有：Fk，所以qC5.0108C答案：(1)2102N(2)5.0108C.10在真空中有两个相距r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1q，q24q.(1)若A、B固定，在什么位置放入第三个点电荷q3，可使q3处于平衡状态？平衡条件中对q3的电荷量及正负有无要求？(2)若以上三个点电荷皆可自由移动，要使它们都处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？解析：(1)q3受力平衡，必须和A、B在同一条直线上，因为A、B带异号电荷，所以q3不可能在它们中间再根据库仑定律，库仑力和距离的平方成反比，可推知q3应该在A的外侧，如图所示设q3与A间的距离是x，根据库仑定律和平衡条件列式：kk0将已知量q1、q2代入得xr，对q3的电性和电荷量没有要求(2)要使