【同步练习】《2．库仑定律》（人教）

2 2 库仑定律库仑定律 同步练习同步练习 1 关于库仑定律 以下说法中正确的是 A 库仑定律适用于点电荷 点电荷其实就是体积很小的带电体 B 库仑定律是实验定律 C 库仑定律只适用与点电荷 D 根据库仑定律 当两个点电荷间的距离趋近于零时 则库仑力趋近于无穷大 2 两个相同的金属小球 带电荷量之比为 1 7 相距为 r 两者相互接触后再放回原来的 位置上 则它们间的库仑力可能为原来的 A B 7 4 7 3 C D 7 9 7 16 3 把一个电荷量为 Q 的电荷分成电荷量分别为 q 和 Q q 的两部分 而后两者相隔一 定的距离 则两者具有最大斥力时 q 与 Q 的关系是 A B 12 Q q 4 Q q C D 无法确定 2 Q q 4 两个半径相等体积不能忽略的金属球相距 r 它们带有等量同种电荷 q 时 相互间的库 仑力为 F1 若距离不变 它们带有等量异种电荷 q 时 库仑力为 F2 则两力大小 选择题选择题 A F1 F2B F1 F2 C F1 F2D 无法确定 5 真空中两个同种点电荷 Q1和 Q2 相距较近 使它们保持静止状态 今释放 Q2 且 Q2 只在 Q1的库仑力作用下运动 则在 Q2运动过程中的速度和加速度的变化情况分别是 A 速度不断变大 加速度不断变大 B 速度不断变大 加速度不断变小 C 速度不断变小 加速度不断变大 D 速度不断变小 加速度不断变小 6 绝缘细线上端固定 下端悬挂一轻质小球 a a 的表面镀有铝膜 在 a 的近旁有一绝缘 金属球 b 开始时 a b 都不带电 如图 1 所示 现使 b 带电 则 A a b 之间不发生相互作用 B b 将吸引 a 吸在一起不分开 C b 立即把 a 排斥开 D b 先吸引 a 接触后又把 a 排斥开 7 有一弹簧原长为 L 两端固定绝缘小球 球上带同种电荷 电荷量都是 Q 由于静电斥 力使弹簧伸长了 L 如图 2 所示 如果两球的电荷量均减为原来的一半 那么弹簧比原 长伸长了 A B 小于 4 L 4 L C 大于D 4 L 2 L 8 如图 3 所示 带电小球 A B 的电荷分别为 QA QB OA OB 都用长 L 的丝线悬挂 在 O 点 静止时 A B 相距为 d 为使平衡时 AB 间距离减为 可采用以下哪些方法 2 d A 将小球 A B 的质量都增加到原来的 2 倍 B 将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍 C 将小球 A B 的电荷量都减小到原来的一半 D 将小球 A B 的电荷量都减小到原来的一半 同时将小球 B 的质量增 图 1 图 2 O A Bd 图 3 加到原来的 2 倍 9 最早测出元电荷 e 的数值的是美国物理学家 他测出所有油滴的电荷量 q 值都是 e 的整 数倍 同时 这位科学家还测出了电子电荷量和质量的比值 叫做电子的 它的值为 10 真空中固定着 A B 两个带负电的点电荷 它们间的距离为 10 cm 现将另一个点电荷 C 放到 A B 连线上距 A2 cm 处 则 C 恰好处于平衡状态 则 A B 两个点电荷电量 之比 QA QB 11 有三个完全相同的金属小球 A B C 其中 A 球带电荷量为 7Q B 球带电荷量为 Q C 球不带电 将 A 和 B 固定起来 然后让 C 球反复与 A 球和 B 球接触 最后移 去 C 球 则 A 和 B 间的相互作用力将变为原来的 倍 12 如图 4 所示 两个带同种电荷的小球 它们的质量分别为 m1 m2 电荷 量分别为 q1 q2 用绝缘细线悬挂后 因静电力使两球分开 两细线与 竖直方向的夹角分别为 两球在同一水平线上 若 则对两 球质量的要求是 电荷量的要求是 13 如图 5 所示 A B 两点电荷相距 L 2m 质量为 mA 10g mB 5g 它们从静止开始运动 不计重力 开始时 A 的加速度为 a 一段时间后 B 的加速度值为 a 速率 v 3 m s 则此时两点电荷相距 m A 的速率为 m s 14 如图 6 所示 一个挂在丝线下端的带正电的小球 B 静止在图示位置 若固定的带正 电的小球 A 电量为 Q B 球的质量为 m 带电量为 q 30 A 和 B 在同一水平线 上 整个装置处于真空中 求 A B 两球之间的距离为多少 填空题填空题 简答题简答题 m1m2 图 4 图 5 图 6 15 在真空中同一条直线上的 A B 两点固定有电荷量分别为 4Q 和 Q 的点电荷 求 1 将另一个点电荷 C 放在该直线上的哪个位置 可以使它在电场力作用下保持静 止 2 若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止 那么引入的这个点电荷应是 正电荷还是负电荷 电荷量是多大 答案和解析答案和解析 一 选择题 一 选择题 1 答案 BC 点拨 电荷是否能看成点电荷跟电荷的大小 形状无关 A 错误 库仑定律是法国物理 学家库仑 1785 年通过实验发现的规律 B 正确 只有点电荷的作用力才满足库仑定律 C 正确 当两个点电荷的距离趋近于零时 它们的形状对相互作用力的影响不能忽略 因此 不能看成点电荷 不满足库仑定律规律 D 错误 2 答案 CD 点拨 接触前两电荷的电荷量为 Q 和 7Q 接触后再分开 如果是两同种电荷则带电量 分别为 4Q 和 4Q 如果为两异种电荷 则分开后带电量分别为 3Q 和 3Q 由库仑定律可算 出答案 C D 正确 3 答案 C 点拨 根据库仑定律有 库仑力取决于 q 和 Q q 两者的乘积 因 2 q Qq Fk r q Q q 定值 所以有 q Q q 即时乘积最大 C 正确 2 Q q 4 答案 B 点拨 体积不能忽略的金属球不能看成电荷 金属球带同种电荷时 电荷相互排斥 集 中在远端 如图甲所示 电荷之间的距离大于两球心的距 离 金属球带异种电荷时 电荷相互吸引 集中在近端 如图乙所示 电荷之间的距离小于两球心的距离 所以 F1 F2 A C D 错误 B 正确 5 答案 B 点拨 同种点电荷 Q1和 Q2相互排斥 都受库仑力作用作加速运动 速度越来越大 距 离越来越远 它们之间的库仑力越来越小 加速度不断变小 A C D 错误 B 正确 6 答案 D 点拨 带电体有吸引轻小物体的性质 b 带电后将吸引 a 吸在一起后 a 也带上同种电荷 相互排斥 又分开 A B C 错误 D 正确 7 答案 C 点拨 两球电荷量均减半 使其相互作用力减为原来的 又因两球间距离减小 使其相互作 4 1 用力增大一点儿 所以弹簧的伸长量要大于 故 A B C 错误 C 正确 4 L 8 答案 BD 点拨 B 的受力如图 根据共点力平衡条件和矢量合成关系 结合相似三 角形有 B Fd m gL 图甲图乙 d O T F A B mBg 而 可知 B D 正确 2 AB Q Q Fk d 3 mg LQkQ d BA 二 填空 实验题 二 填空 实验题 9 答案 密立根 比荷 1 76 1011C Kg 点拨 测定元电荷和电子比荷的实验叫密立根油滴实验 10 答案 1 16 点拨 根据库仑定律和电荷 C 的受力平衡列方程有 k 2222 108 102 cBCA QQ k QQ 解得 QA QB 1 16 11 答案 7 4 点拨 ABC 三球带电量中和后总共为 6Q 再平分 每个小球带电量均为 2Q 12 答案 m1 m2 与 q1 q2的具体值无关 点拨 根据库仑定律公式有 F k 不论 q1 q2的具体值如何 两电荷间的库仑力均 12 2 q q r 相等 根据平衡条件 若 必须有 m1 m2 13 答案 2 1 52 点拨 由于 B 的质量是 A 的 当 B 的加速度也是 a 时 由牛顿第二定律可知 此时的库 2 1 仑力是开始时的 由库仑定律可知 此时两电荷之间的距离是开始时的倍 即为 2 1 2 L 2m 把 A B 看作一个系统 相互作用的库仑力是系统内力 系统所受的合外力为22 零 动量守恒 则有 0 mAvA mBvB 由此得 vA 1 5 m s 三 简答题 三 简答题 14 答案 mg kQq3 解析 如图所示 小球 B 受三个力作用而平衡 由平衡条件有 F库 mgtan 根据库仑定律有 F库 k 2 r qQ 由 解得 r tanmg kQq mg kQq3 15 答案 1 C 在 AB 延长线上 在 B 点的外侧 且 AB BC 2 正电荷 QC 4Q 解析 1 先判定第三个点电荷所在的区间 因 A 的电荷量大于 B 的电荷量 从力的大 小考虑 C 不可能在 A 的外侧平衡 从力的方向考虑 不论 C 带何种电荷 C 不可能在 A B 之间平衡 C 只能在 B 点的外侧才能