2019电荷及其守恒定律、库仑定律(基础篇).doc

1、电荷及其守恒定律、库仑定律一、选择题：1将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示下列几种方法中能使两球都带电的是()A 先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C先将棒接触一下其中一球，再把两球分开D棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电2由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1 和 q2。其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F kq1q2r 2 ，式中 k 为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示， k 的单位应为 ()A kg A 2m3B kg A-2 m3s-4C kg m2C-2D Nm2A -23如图所示，半径

2、相同的两个金属小球A 、 B 带有电荷量相等的电荷(可视做点电荷)，相隔一定距离， 两球之间的相互吸引力的大小是F现让第三个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为()A 吸引力，C排斥力，1 F83 F8B吸引力，D排斥力，1 F43 F44静电现象在自然界中普遍存在， 我国早在西汉末年已有对静电现象的记载春秋纬考异邮中有 “玳瑁吸衣 ”之说，但下列不属于静电现象的是()A 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的

3、感觉5如图所示，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为 和 ，且 ，两小球在同一水平线上，由此可知()A B 球受到的库仑力较大，电荷量较大B B 球的质量较大C B 球受到的拉力较大D两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角、仍满足 6竖直绝缘墙壁上的 Q 点固定有质点 A，在 Q 的正上方的 P 点用细线悬挂另一质点B，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，如图所示由于漏电使A 、B两质点的电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小 ()A 逐渐减少B 逐渐增大C保持不变D 先变大后变小7如图所示，把

4、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 一个垂直 AB 方向的速度 v0， B 球将 ()A 若 A 、 B 为异种电荷， B 球一定做圆周运动B若 A 、 B 为异种电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动第 1页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二、解答题：1如图所示， q1、 q2、q3 分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1 与 q2 之间的距离为l1 ， q2 与 q3 之间的距离为l 2 ，且每个电荷都处于平衡状态(1) 如果 q2 为正电

5、荷，则q1 为 _电荷， q3 为_电荷(2)q1 、q2、q3 三者电荷量大小之比是_:_:_ 2如图甲所示，M 、N 是真空中两个电荷量均为+Q 的固定点电荷，M 、 N 间的距离为a；沿 MN 连线的中垂线建立坐标轴，P 是 x 轴上的点，OPM30 。已知静电力常量为k。求 P 点场强的大小和方向；3如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A 、 B、 C 三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为 r， A、 B 带正电，电荷量均为q现对 C 施一水平力F 的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r 不变，求：(1)C 球的电性和电荷量(2) 水平力 F 的大小4有三个完全相同的金属

6、球A 、B 、 C， A 、 B 带电，且电荷量大小相等，相隔一定的距离放置，现让第三个不带电的金属小球C 先后与 A 、B 接触后再移开(1)若 A 、B 带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比(2)若 A 、B 带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比【答案与解析】一、选择题：1 AC解析：带电棒移近导体球，会发生静电感应现象，但先把两球分开， 再移去棒可使两球带电，而先移去棒，再把两球分开，两球不带电，故选项 A 正确， B 错误； C 为接触带电，故 C 正确， D 错误2 B解析：由 kFr 2可得单位为N m2kg m/s2 m2kg m m 2kg m3，故选 B。q1q2C2

7、C2A s 2 s2A 2 s43 A解析：因 A 、B 间有吸引力，故A 、B 带异种电荷，设A 的电荷量 qA +Q，则 B 的电荷量qB -Q 因 为 C 不 带 电 ， 所 以 它 与 A 接 触 后 ， qCqAQ，再与 B 接触，2QQQqC2qB ，24qA qBQ 2QQQ21根据库仑定律 Fkk， Fk 24，所以 Fr2r2r2k2F ，为吸引力8r84 C解析： 小线圈接近通电线圈过程中，消息安全中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以 C 正确。第 2页5 D解析：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得mA g FA / tan、

8、 TAFA / sin， mB gFB / tan、 TB FB / sin 而 FAFB ，由此可知，因为，所以 mAmB ， TATB 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，因此仍有上述关系，正确选项为D6 C解析： 本题是物体平衡的动态问题分析，正确使用库仑定律、 物体平衡条件和灵活运用三角形的相似知识是求解问题的关键对B 受力分析， B 受重力 mg、绳的拉力 T、库仑斥力 F，由于 B 处于平衡状态，所以B 受的三个力合力为零，平衡后能组成一个三角形由于重力竖直向下，与 PA 平行，拉力T 沿细线方向，库仑力沿A 、B 线方向，所以三个力组成

9、的三角形与 PAB 相似根据对应边成比例，有7 BCmgT，所以 T 大小不变答案应选CPAPB解析： 带电小球之间的相互作用力大小满足库仑定律，但是到底斥力还是引力，取决于两电荷的电性，为此分下列两种情况讨论：(1) 若两个小球的电荷为异种电荷，则B受到 A的引力，方向指向A 又 v0 AB ，此时的情况类似于万有引力定律应用于人造卫星，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q1q2m v02， v0kq1q2 时， B 球才能做匀速周围运r 2rmr动类比于人造卫星的情况可以得到，当v v0， B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动当 v v0 时， B 球将做库仑力、加速度

10、、速度逐渐增大的向心运动(2) 若两个小球的电荷为同种电荷，B 因受 A 的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为 A、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)，正确答案为B、 C二、解答题：221(1)负 负(2)l1l2: 1: l1l2l2l1解析： (1)若 q2 为正电荷，对q1 而言，要让其平衡，q3 为负电荷，但对 q2 而言， q1 和 q3 为同种电荷，所以q1 与 q3 都为负电荷(2)由库仑定律和平衡条件知，对q1:k q1q2kq1q3；l12(l1l 2 ) 222对 q3 :kq1q3k q2 q3 由上式 得 q1l1l 2， q2l1，所以(l1l

11、2 ) 2l 22q2l 2q3l1l 222q1 : q2 : q3l1l 2: 1: l1l2l 2l12 E 2EM cos303kQ方向沿 x 轴正方向2a解析： 由几何关系可知， P、M 间的距离a / 2a ，M 在 P 点场强的大小为QrEM k2 ，sin30a第 3页方 向 与x轴 正 方 向 成30。 由 场 的 叠 加 原 理 和 对 称 性 可 知 ， P点 合 场 强 的 大 小E 2 EM cos303kQa2 ，方向沿 x 轴正方向。q23（ 1） C 球带负电，电荷量为2q（2） F3 3kR2解析： A 球受到 B 球库仑斥力F1 和受到 C 球库仑 F2 后，产生水平向右的加速度，故F2 必为引力， C 球带负电根据库仑定律A 受力为 F1k q2 及 F2k qqc ， F1 与 F2 的合力方r 2r 22向水平向右，由数学知识得F22F1 ，故 qC2q对 A 球： a3F13 kq 2对系mmr统整体， F3ma ，故 F33kq22 r4 (1)2:3(2)2:1解析：若两球带同种电荷，接触后电荷量平均分配；若两球带异种电荷，接触时先中和，剩余净电荷再平均分配(1)若 A 、B 带同种同荷，设为q，第三个小球先与A 接触，电荷量平均分配，各带电荷量q ，再与 B 接触，两球接触电荷