2019-2020学年新教材高中物理 课时跟踪训练（二）库仑定律 新人教版必修第三册

1 课时跟踪训练 二 课时跟踪训练 二 库库 仑仑 定定 律律 a 级 学考达标 1 下列关于点电荷的说法正确的是 a 任何带电球体都可以看成电荷全部集中于球心的点电荷 b 球状带电体一定可以看成点电荷 c 点电荷就是元电荷 d 一个带电体能否看成点电荷应以具体情况而定 解析 选 d 一个带电球体能否看成点电荷 是相对于具体问题而言的 不能单凭其 大小和形状及带电荷量的多少来判断 因此选项 d 正确 a b 错误 元电荷是电荷量 点 电荷是带电体的抽象 两者的内涵不同 所以选项 c 错误 2 关于库仑定律的理解 下面说法正确的是 a 对任何带电体之间的静电力计算 都可以使用库仑定律公式 b 只要是点电荷之间的静电力计算 就可以使用库仑定律公式 c 两个点电荷之间的静电力 无论是在真空中还是在介质中 一定是大小相等 方向 相反的 d 摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑 说明碎纸屑一定带正电 解析 选 c 库仑定律适用于真空中的点电荷 故 a b 错 库仑力也符合牛顿第三定 律 c 正确 橡胶棒吸引纸屑 纸屑带正电或不带电都可以 d 错误 3 2019 年 11 月 5 日 在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭 成功发射第 49 颗北斗导航卫星 在火箭升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电 如果这些静电没 有被及时导走 下列情况中升空后的 长征三号乙运载 火箭能被视为点电荷的是 a 研究火箭外部与其相距 1 m 处的一个带电微粒之间的静电力 b 研究火箭与地球 带负电 之间的静电力 c 任何情况下都可视为点电荷 d 任何情况下都不可视为点电荷 解析 选 b 当火箭离地球较远时 火箭的大小对火箭与地球之间的距离可忽略不计 电荷在火箭上的分布情况对研究火箭与地球间静电力的作用可忽略不计 此时火箭可看成 点电荷 b 正确 4 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 相互作用力的大小为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 作用力的大小变为 a 3 000f b 1 200f c 900f d 无法确定 2 解析 选 d 两导体球接触后 电荷量先中和再平分 然后放在两球心相距 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 因此它们之间的作用力大小无法确 定 d 正确 5 如图所示 用绝缘细线悬挂的两个带电小球 可视为点电荷 处于静止状态 电荷量 分别为qa qb 相距为l 则a对b的库仑力为 a fab k 方向由a指向b qaqb l2 b fab k 方向由a指向b qaqb l c fab k 方向由b指向a qaqb l2 d fab k 方向由b指向a qaqb l 解析 选 c 由于两小球相互吸引 所以a对b的库仑力方向由b指向a 根据库仑定 律可得fab k 故 c 正确 qaqb l2 6 两个大小相同 带同种电荷的金属小球 所带电荷量的值分别为q1 q2 且 q1 q2 把q1 q2放在相距较远的两点 它们之间作用力的大小为f 若使两球相接触后 1 3 再分开放回原位置 它们之间作用力的大小等于 a f b f 4 3 2 3 c f d f 1 3 解析 选 a 大小相同带同种电荷的金属小球间的库仑力为f k k 两小 q2 3 q2 r2 1 3 q22 r2 球接触后平分总电荷量 接触后二者带有等量的电荷量为 再放回原处后二者间的库仑 2q2 3 力为f k k 因此f f 选项 a 正确 2q2 3 2 r2 4 9 q22 r2 4 3 7 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所受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 一定是正电 3 b 一定是负电 c 可能是正电 也可能是负电 d 无法确定 解析 选 b 因a b都带正电 所以表现为斥力 即b对a的作用力沿ba的延长线 方向 而不论c带正电还是带负电 a和c的作用力方向都必须在ac连线上 由平行四边 形定则知 合力必定为两个分力的对角线 所以a和c之间必为引力 所以c带负电 故 b 项正确 8 如图所示 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 a 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 选 c 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 9 在边长为a的正方形的每个顶点上都放置一个电荷量为q的点电荷 如果保持它们 的位置不变 每个电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力是多大 解析 假设第四个电荷q放在d点 则对角线上b点的电荷给它的库仑斥力为f1 k q2 2a 2 a点和c点的电荷给它的库仑斥力大小均为f2 f3 k q2 a2 根据力的合成法则 点电荷q所受的电场力大小为 f k 2kcos 45 q2 2a 2 q2 a2 2 2 1 2 kq2 a2 答案 2 2 1 2 kq2 a2 b 级 选考提能 10 两个可自由移动的点电荷分别在a b两处 如图所示 a处电 荷带正电q1 b处电荷带负电q2 且q2 4q1 另取一个可以自由移动 4 的点电荷q3放在直线ab上 欲使整个系统处于平衡状态 则 a q3为负电荷 且放于a左方 b q3为负电荷 且放于b右方 c q3为正电荷 且放于a与b之间 d q3为正电荷 且放于b右方 解析 选 a 要使q3处于平衡状态 q3应放在q1的左侧 要使整个系统处于平衡状态 q3必须带负电荷 故选项 a 正确 11 在光滑绝缘桌面上 带电小球a固定 带电小球b在a b间库仑力作用下以速率 v0绕小球a做半径为r的匀速圆周运动 若使其绕小球a做匀速圆周运动的半径变为 2r 则小球b的速率大小应变为 a v0 b v0 2 22 c 2v0 d v0 2 解析 选 a 半径为r时 对b k mb 半径为 2r时 对b k mb qaqb r2 v02 r qaqb 2 r 2 v2 2r 解得v v0 则选项 a 正确 2 2 12 如图所示 电荷量q 2 10 7 c 的正点电荷a固定在空间中o点 将质 量m 2 10 4 kg 电荷量q 1 10 7 c 的另一正点电荷b从o点正上方 0 5 m 的某处由静止释放 b运动过程中速度最大位置在p点 若静电力常量 k 9 109 n m2 c2 重力加速度g取 10