高二物理库仑定律训练题

1、悦考网高二物理库仑定律训练题下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷一定是电量很小的电荷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体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：选B.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2关于库仑定律的公式FkQ1Q2r2，下列说法中正确的是()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当真空中的两个点电荷间的距离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

2、当两个点电荷之间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用答案：AD3(2011年佛山高二检测)真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的()A1倍 B3倍C6倍 D9倍解析：选A.原来的库仑力为FkQ1Q2R2，后来的库仑力为Fk3Q13Q2(3R)2kQ1Q2R2F.所以A对4.如图129所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关

3、于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()图129AF引Gm2l2，F库kQ2l2BF引Gm2l2，F库kQ2l2CF引G m2l2，F库kQ2l2 DF引Gm2l2，F库kQ2l2解析：选D.由于a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F库kQ2l2.虽然不满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F引Gm2l2.5如图1210所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属

4、环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？图1210解析：小球A受力如图，受四个力，重力mg、库仑力F、丝线两个拉力FT相等则FTsin60°mgFTcos60°FTkq2L2解得q 3mgL2k.答案：均为 3mgL2k一、选择题1(2011年广东实验中学模拟)如图1211所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定()图1211A两球都带正电B两球都带负电C大球受到的静电力大于小球受到的静电力D两球受到的静电力大小相等新课标第一网

5、解析：选D.由题图可知，两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷，但不能确定是正电荷，还是负电荷，故A、B错；两带电球间的静电力具有一般力的共性，符合牛顿第三定律，故选项C错，D对2两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时释放两球，它们的加速度之比将()A保持不变 B先增大后减小C增大 D减小解析：选A.两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反，由牛顿第二定律知：a1a2m2m1，故A正确3(2011年北京四中高二检测)两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，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，如图1

6、212所示，则下列说法正确的是()图1212A若m1>m2，则1>2B若m1m2，则12C若m1<m2，则1>2D若q1q2，则12解析：选BC.这是一道带电体平衡问题，分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样4要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法可行的是()A每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍C使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的12D保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的12答案：AD5半径相同

7、的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今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的大小是()A.18F B.14FC.38F D.34F解析：选A.由库仑定律，接触前Fkq2r2，接触后Fk12q×14qr218kq2r218F，故A正确6两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()A52 B54C56 D59解析：选BD.由库仑定律，它们

8、接触前的库仑力为F1k5q2r2若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为3q，此时库仑力为F2k9q2r2若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为2q，此时库仑力为F2k4q2r2由以上计算可知选项BD正确新 课 标 第 一 网7(2011年铜陵一中高二检测)如图1213所示，在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球A和B，它们用一绝缘轻弹簧相连，带同种电荷弹簧伸长x0时小球平衡，如果A、B带电荷量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为x，则x和x0的关系为()图1213Ax2x0 Bx4x0Cx<4x0 Dx>4x0解析：选C.设弹簧原长为l，劲度系数为K，根据库仑定律和平衡条件列式得kq1

9、q2(lx0)2Kx0，k4q1q2(lx)2Kx两式相除：(lx)24(lx0)2x0x，得：x(lx0)2(lx)24x0，因lx>lx0，由此推断选项C正确8.如图1214所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图1214AF1 BF2CF3 DF4解析：选B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，因此Fb大于Fa，Fb与Fa的合力只能为F2，故选项B正确二、计算题9一带电荷

10、量为Q、半径为R的球，电荷在其内部能均匀分布且保持不变，现在其内部挖去一半径为R/2的小球后，如图1215所示，求剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为q的电荷的静电力已知P距大球球心距离为4R.图1215解析：未挖去之前，Q对q的斥力为：FkQq(4R)2挖去的小球带电荷量为：QQ4R33×4(R2)33Q8挖去的小球原来对q的斥力为：F1kQ8q(4RR2)2kQq98R2剩余部分对q的斥力为：F2FF141kQq784R2，方向向右答案：41kQq784R2方向向右10. (2011年广州高二检测)光滑绝缘导轨，与水平面成45°角，两个质量均为m，带等量同种电荷的

11、小球A、B，带电量均为q，静止于导轨的同一水平高度处，如图1216所示求：两球之间的距离图1216解析：设两球之间的距离为x，相互作用的库仑力为F，则：Fkq2x2由平衡条件得：Fcos45°mgsin45°由以上两式解得：xq kmg.答案：q kmg11.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电量qA10q；B球带电量qBq.若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图1217所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，问外力F为多大？C球带电性质是什么？图1217解析：由于A、B两球都带正电，它们互相排斥，C球必须对A、B都吸

12、引，才能保证系统向右加速运动，故C球带负电荷以三球为整体，设系统加速度为a，则F3ma隔离A、B，由牛顿第二定律可知：对A：kqAqC4L2kqAqBL2ma对B：kqAqBL2kqBqCL2ma联立、得F70kq2L2.答案：70kq2L2负电荷电势差与电场强度的关系质检题1关于场强和电势差的关系，说法正确的是()A电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大B沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等C电势降低的方向必定是电场强度的方向D沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大解析：选D.电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势

13、越低，A错误；在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上电势降低必定相等，B错误；电势降低的方向不一定是电场强度方向，C错误；由EUd可知，单位距离上降落的电势越大，场强越大，D正确2如图1610所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为A1 V，B4 V，C0，则D点电势D的大小为()图1610A3 V B0C2 V D1 V解析：选A.在匀强电场中，由于AD与BC平行且相等，故UADUBC，即ADBC，代入数据解得D3 V.3.如图1611所示是电场中的一条电场线，已知abbc，则下列关系式中一定正确的是()图1611AEaE

14、bEc BEa>Eb>EcCa>b>c DUabUbc解析：选C.只根据一条电场线无法确定该电场是否是匀强电场，故A、B、D都不正确4.如图1612所示，匀强电场场强E100 V/ m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UB A为 ()图1612A10 V B10 VC5 V D5 3 V解析：选C.公式UEd中，d是沿场强方向的距离，A、B两点沿电场线方向的距离dlcos60°0.1×12 m0.05 mB点电势低于A点电势，则UBAEd100×0.05 V5 V，故C正确5.如图1613所示，匀强电场

15、中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q2×1010C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8×108 J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×108 J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向图1613解析：把电荷从A点移到B点，由UABWABq得UAB4.8×1082×1010 V240 V，所以ABA240 V.把电荷从B点移到C点，UBCWBCq4.8×1082×1010 V240 V，BCC240 V，则C240 V.因为AC，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低

16、电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方新 课 标 第 一 网答案：AC240 V，电场方向垂直于AC，指向左上方一、选择题1(2011年福建省三明高二月考)如图1614为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2 cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为()图1614AE100 V/m，竖直向下BE100 V/m，竖直向上CE100 V/m，水平向左DE100 V/m，水平向右解析：选C.电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，故电场方向水平向左，由UEd可得：EUd22×102 V/m100 V/m，故C正确2.如图1615所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，

17、电场方向与圆面平行一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，图中AB是圆的一条直径，BAC30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时，动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为()A沿AB方向 B沿AC方向C沿OC方向 D沿BC方向解析：选C.由WUq可知，微粒由A射入到从C离开圆面时，动能最大，说明A、C两点的电势差最大，故知C点为圆上电势最低的点，过C的切线为电势最低的等势面，故电场方向为沿OC方向，C正确3.(2011年湖北黄冈质检)如图1616所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心已知电场线与圆所在平面平行

18、下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是() Aa点的电势为6 VBa点的电势为2 VCO点的场强方向指向a点DO点的场强方向指向电势为2 V的点解析：选AD.由匀强电场特征可知：在匀强电场中，沿某一直线若存在电势变化，则沿与该直线平行的其他直线也会存在相同的电势变化规律，所以有10 V6 Va2 V，解得a6 V，选项A正确、B错误；O点与a点处于同一等势面上，所以O点场强方向垂直O与a连线指向电势为2 V的点，选项C错误、选项D正确4如图1617中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为Q，已知在Q的

19、电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷q从d点移动到e点过程中，下列说法正确的是()图1617A电场力做功qU B克服电场力做功qUC电场力做功大于qU D电场力做功小于qU解析：选D.离点电荷Q越远，电场越弱，由UEd可得Ude<UbcU，故将q由d移到e点，电场力做正功，且小于Uq，D正确新课标第一网5如图1618中A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60°，BC20 cm，把一个电荷量q105C的正电荷从A移到B，静电力做功为零，从B移到C，静电力做功为1.73×103J，则该匀强电场的场强大小和方向是()图1618A865 V/m，垂直A

20、C向左B865 V/m，垂直AC向右C1000 V/m，垂直AB斜向上D1000 V/m，垂直AB斜向下解析：选D.把电荷q从A移到B，静电力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A、B不正确UBCWBCq1.73×103105V173 V，B点电势比C点低173 V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强的方向必垂直于AB斜向下，场强大小EUdUBCsin60°1730.2 ×32 V/m1000 V/m，因此选项D正确，C错误6(2011年朝阳区高二检测)如图1619所

21、示，一条绝缘细线，上端固定，下端拴一个质量为m的带电小球将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右当细线离开竖直位置的偏角为时，小球处于平衡状态，则小球所带的电荷量为()图1619A.mgEsin B.mgEcosC.mgEtan D.mgEcot解析：选C.对小球受力分析如图所示，由物体的平衡条件得：FcosmgFsinEq可得：qmgEtan，故C正确7.如图1620所示，在沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r为半径做逆时针转动，当OA与x轴正向成角时，O、A两点间的电势差为 ()图1620AUOAEr BUOAErsinCUOAErcos DUOAErcos解析：

22、选C.由图可知OA沿场强方向的距离dOAcosrcos，故UOAEdErcos.故C正确8(2009年高考全国卷)如图1621所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN.P点在y轴右侧，MPON.则()AM点的电势比P点的电势高B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动解析：选AD.作出过点M的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A正确将负电荷从O点移到P点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B错误

23、由EU/d及电场线疏密程度知O、M两点间电势差应大于M、N两点间电势差，C错误沿y轴上各点场强方向相同，故从O点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴正方向的外力，D正确9. (2011年潍坊统考)如图1622所示，空间有平行于纸面的匀强电场一电荷量为q的质点(重力不计)在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示已知力F和MN间夹角为，M、N间距离为d，则()图1622AM、N两点的电势差为FdcosqB匀强电场的电场强度大小为F cosqC带电质点由M运动到N的过程中，电势能减少了FdcosD若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则F必须反向解析：选A.由于重力不计，质点匀速运动，所受拉力F与电场力大小相等、方向相反从M到N过程中，电场力做功W电Fdcos，M、N两点的电势差UMNW电qFdcosq，A项正确；匀强电场场强EFq，B项不正确；此过程中，电场力做负功，电势能增加，C项不正确若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则所受合力一定为零 ，因此F必须沿原方向，D项不正确二、计算题10.如图1623所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知A12 V，B6 V，C6 V试画出该电场的电场线，并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示)图1623解析：连接A、C，将线AC三等分，等分