高中物理 第1章 2库仑定律课时作业（含解析）新人教版选修31.doc

课时作业(二)库仑定律全员参与基础练1a、b两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到a、b附近时，a、b之间的库仑力将()a可能变大b可能变小c一定不变 d不能确定【解析】两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变【答案】c2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该星球表面h高处，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高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)()a向星球中心方向下落 b被推向太空c仍在那里悬浮 d无法确定【解析】在星球表面h高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，kg，得kq1q2gm1m2；当离星球表面2h高度时，所受合力fkg.结合上式可知，f0，即受力仍平衡由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态【答案】c3真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为f.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为()a3f/8 bf/6c8f/3 d2f/3【解析】由库仑定律有：fk，fk其中：q甲2q甲，q乙q乙，r2r可解得：ff.【答案】b4(多选)如图1210所示，可视为点电荷的小物体a、b分别带负电和正电，b固定，图1210其正下方的a静止在绝缘斜面上，则a受力个数可能为()aa可能受2个力作用ba可能受3个力作用ca可能受4个力作用da可能受5个力作用【解析】小物体a必定受到两个力作用，即重力和b对它的库仑力，这两个力方向相反，若两者恰好相等，则a应只受这两个力作用若向上的库仑力小于a的重力，则a还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得a必定受到斜面的静摩擦力，所以a受到的力可能是2个，也可能是4个，选a、c.【答案】ac5如图1211所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()图1211a速度变大，加速度变大 b速度变小，加速度变小c速度变大，加速度变小 d速度变小，加速度变大【解析】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小【答案】c6如图1212所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球a和b相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是和，且，两小球在同一水平线上，由此可知()图1212ab球受到的库仑力较大，电荷量较大bb球的质量较大cb球受到的拉力较大d两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角、仍满足【解析】库仑力是a、b两球受力中的一种然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出分别以a、b球为研究对象，其受力情况如图所示，由共点力的平衡条件有magfa/tan ，ftafa/sin ；mbgfb/tan ，ftbfb/sin ，而fafb，由此可见因为，所以mamb，ftaftb.两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述的关系，正确选项为d.【答案】d7如图1213所示，可视为点电荷的半径相同的两个金属球a、b，带有等量异号电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互作用力大小为f，今用一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两球之间的相互作用力大小是()图1213a.fb.fc.fd.f【解析】由于a、b带等量异号电荷，设电荷量都为q，所以两球间的相互吸引力fk，当c球与a球接触后，a、c两球的电荷量均为q1，当b、c两球接触后，b、c两球的带电荷量均为q2，此时a、b两球间相互作用力的大小为fkk，故a正确【答案】a8如图1214所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为l的点电荷a、b，带电荷量分别为4q和q，今引入第三个点电荷c，使三个点电荷都处于平衡状态，则c的电荷量和放置的位置是()图1214aq，在a左侧距a为l处b2q，在a左侧距a为处c4q，在b右侧距b为l处d2q，在a右侧距a为处【解析】根据自由电荷间的作用规律可知，c应放在b的外侧，且与a电性相同带负电，由fabfcb，得kk，由facfbc，得kk，解得：rbcl，qc4q.【答案】c超越自我提升练9一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，o是球心有两个带同种电荷且质量分别为m1和m2可视为质点的小球，当它们静止后处于如图1215所示状态，则m1和m2对碗的弹力大小之比为()图1215a1 b.1 c2 d.2【解析】选取两小球组成的整体为研究对象，受力分析并正交分解如图：由平衡条件得：f1在水平方向的分力f和f2在水平方向的分力f大小相等即f1cos60f2cos30，所以：.【答案】b10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.ek b.ekc.ek d.ek【解析】对于两点电荷，库仑力提供向心力，则，所以ek1m1vr1ek，ek2m2vr2，因为r1r2l，所以ekek2(r1r2).解得ek2ek.【答案】b11如图1216所示，光滑绝缘的水平面上固定着a、b、c三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，a、b带正电，电荷量均为q.现对c施加一个水平力f的同时放开三个小球三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)图1216(1)c球的电性和电荷量大小(2)水平力f的大小【解析】(1)a球受到b球沿ba方向的库仑力和c球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以c球对a球的库仑力为引力，c球带负电对a球，有kksin 30，所以q2q.(2)又根据牛顿第二定律，有kcos 30ma，将a、b、c作为整体，则f3ma.【答案】(1)负电2q(2)12如图1217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)图1217【解析】因为b静止于光滑绝缘的倾角为30的斜