库伦定律(答案版).doc

库仑定律1下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷一定是电荷量很小的电荷 B点电荷是一种理想化模型，实际不存在C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D两均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷2有两个点电荷，带电荷量分别是Q和q，相距d，相互作用力为F，为使作用力加倍，下列可行的是()A使Q加倍 B使q减为原来的一半C使Q和q都加倍 D使d减为原来的一半3关于库仑定律的公式Fk，下列说法正确的是()A当真空中的两个点电荷间的距离r时，它们之间的静电力F0B当真空中的两个电荷间的距离r0时，它们之间的静电力FC当两个点电荷之间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D当两个电荷之间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了4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处于无初速释放，则此带电粉尘将()A向星球地心方向下落 B飞向太空 C仍在那里悬浮 D沿星球自转的线速度方向飞出5如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开，这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是()A.F B.F C.F D.F6如图所示，用两根等长的细线各悬挂一个小球，并系于同一点，已知两球质量相同，当它们带上同种点电荷时，相距r1而平衡。若使它们的电荷量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将() A大于 B等于 C小于 D不能确定7两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度1、2，两球位于同一水平线上，如图所示，则下列说法正确的是() A若m1m2，则12 B若m1m2，则12C若m1m2，则12 D若q1q2，则128.在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从物体A的正上方经过，若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是()A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对物体B先做正功后做负功9如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B。现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，B球将() A若A、B为异种电荷，B球可能做圆周运动B若A、B为异种电荷，B球一定做加速度、速度均变小的曲线运动C若A、B为同种电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动D若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小10.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电荷量的绝 对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为() AF引G，F库k BF引G，F库kCF引G，F库k DF引G，F库k11长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图126所示。当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的2倍。现将球拉至图中B处(60)，放开球让它摆动，问： (1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？(2)摆球回到A处时悬线拉力为多少？12如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电荷量Q，B带电荷量9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？ 答案1下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷一定是电荷量很小的电荷B点电荷是一种理想化模型，实际不存在C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D两均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷解析：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确。因为两绝缘球体上电荷不能自由移动，故可将电荷等效集中于球心一点所以D正确。答案：BD2有两个点电荷，带电荷量分别是Q和q，相距d，相互作用力为F，为使作用力加倍，下列可行的是()A使Q加倍B使q减为原来的一半C使Q和q都加倍D使d减为原来的一半解析：根据库仑定律，要使得F2F，可以：使Q加倍，使q加倍，让d减为原来的，正确选项为A。答案：A3关于库仑定律的公式Fk，下列说法正确的是()A当真空中的两个点电荷间的距离r时，它们之间的静电力F0B当真空中的两个电荷间的距离r0时，它们之间的静电力FC当两个点电荷之间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D当两个电荷之间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了解析：r时，电荷可以看做点电荷，库仑定律的公式适用，由公式可知，它们之间的静电力F0；r0时，电荷不能看成点电荷，库仑定律的公式就不适用了。答案：AD4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处于无初速释放，则此带电粉尘将()A向星球地心方向下落B飞向太空C仍在那里悬浮D沿星球自转的线速度方向飞出解析：均匀带电的球可视为电荷。粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即G，可以看出，r增大，等式仍然成立，故选C。答案：C5如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开， 这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是()A.F B.FC.F D.F解析：由于A、B间有吸引力，则A、B带异种电荷。设电荷量都为Q，则两球之间的相互吸引力为：Fk即F。当C球与A球接触后，A、C两球的电荷量为：q1。当C球再与B球接触后，B、C两球的电荷量为：q2所以此时A、B两球之间的相互作用力的大小为Fk，故选项A正确。答案：A6如图所示，用两根等长的细线各悬挂一个小球，并系于同一点，已知两球质量相同，当它们带上同种点电荷时，相距r1而平衡。若使它们的电荷量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将() A大于 B等于C小于 D不能确定解析：设两小球带电荷量均为Q，当小球相距r1时，所受静电力大小为k，此时悬线与竖直方向夹角为1，根据两小球处于平衡状态，则有kmgtan1当两小球带电荷量都减半时，重新达到平衡，两悬线夹角减小，设此时悬线与竖直方向夹角为2，两小球相距为r2，则有kmgtan2，由于12，则kk，r124r22得r2。答案：A7两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度1、2，两球位于同一水平线上，如图所示，则下列说法正确的是() 图3A若m1m2，则12B若m1m2，则12C若m1m2，则12D若q1q2，则12解析：m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知m1g，m2g，因为FF，所以，所以B、C正确，故选B、C。答案：BC8.在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从物体A的正上方经过，若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是()A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对物体B先做正功后做负功解析：因PQ是以A为圆心的圆弧，在圆弧上各点B受的库仑力方向始终沿半径方向，与速度方向始终垂直，故物体B从P到Q过程中，库仑力不做功，D错。而A、B两物体间的库仑力大小不变，但由于方向发生变化，且物体B从P到Q过程中，物体A受物体B的库仑力先是向右下方，再转为向正下方、最后向左下方，在所受库仑力方向为正下方时，物体A受地面的支持力最大，此时的摩擦力最小，故物体A受地面的支持力先增大后减小，受到地面的摩擦力先减小后增大，正确答案为A、C。答案：AC9如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B。现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，B球将() A若A、B为异种电荷，B球可能做圆周运动B若A、B为异种电荷，B球一定做加速度、速度均变小的曲线运动C若A、B为同种电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动D若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小解析：若两个小球所带电荷为异种电荷，则B受到A的库仑引力，方向指向A。因v0AB，当B受到A的库仑力恰好等于向心力，即km时，解得初速度满足v0，B球做匀速圆周运动；当vv0时，B球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当vv0时，B球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的近心运动。若两个小球所带电荷为同种电荷，B受A的库仑斥力而做远离A的变加速曲线运动。库仑斥力做正功，B球动能增加。答案：AC10. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电荷量的绝 对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为() AF引G，F库k BF引G，F库kCF引G，F库k DF引G，F库k 解析万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有半径的3倍，但由于壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律。对于a、b两带电球壳，由于两球的间距l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件。故选项D正确。答案：D11长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图126所示。当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的2倍。现将球拉至图中B处(60)，放开球让它摆动，问： (1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？(2)摆球回到A处时悬线拉力为多少？解析：(1)球静止在A处受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉，由受力平衡和库仑定律列式得：F拉Fmg，Fk，F拉2mg三式联立解得：q。(2)摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，列如下方程：mgL(1cos60)mv2由牛顿第二定律和圆周运动规律得F拉mgFm由(1)知静电力Fmg，解上述三个方程得：F拉3mg。答案：(1)(2)3mg12. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电荷量Q，B带电荷量9Q。