2024年高中物理第一章2库仑定律练习含解析新人教版选修3-1

PAGE4-库仑定律A级抓基础1．关于库仑定律，下列说法中正确的是()A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．依据F＝keq\f(q1q2,r2)，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相像，都是平方反比定律答案：D2．(多选)下列说法中正确的是()A．点电荷是一种志向模型，真正的点电荷是不存在的B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C．大的带电体确定不能看成点电荷D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形态和大小对所探讨的问题的影响是否可以忽视不计答案：AD3．真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为QA＝2×10－8C和QB＝4×10－8C，相互作用力为F.若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为()A.eq\f(9F,8) B．F C.eq\f(8F,9) D.eq\f(2F,3)答案：A4.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带电荷量为＋Q的固定球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是()A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C．A球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较小D．A球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较大答案：B5.如图所示，把一带电量为－5×10－8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为＋4×10－6C的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，g取10m/s2，k＝9.0×109N·m2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：(1)A、B两球间的库仑力的大小；(2)A球的质量．解析：(1)依据库仑定律，有F库＝keq\f(qA·qB,r2)＝0.02N.(2)对A受力分析如图所示．依据物体平衡得F库＝mgtanα.代入数据得m＝2×10－3kg.B级提实力6.如图所示，两个带电球，大球所带的电荷量大于小球所带的电荷量，可以确定()A．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解析：两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故A、B项错误；静电力遵循牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，故C项错误，D项正确．答案：D7．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止起先运动(不计重力)，起先时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是()A.eq\f(\r(2),2)L B.eq\r(2)LC．2eq\r(2)L D．L解析：刚释放瞬间，对A，有keq\f(qAqB,L2)＝mAa，经过一段时间后，对B，有keq\f(qAqB,L′2)＝mBa，可得L′＝eq\r(\f(mA,mB)L)＝eq\f(\r(2),2)L，所以A正确．答案：A8.(多选)如图所示，两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为TA和TB.假如使A带正电，使B带负电，上、下丝线的受力分别为TA′和TB′，则下列关于TA′和TB′的关系推断正确的是()A．TA′＝TA B．TA′<TAC．TA′>TA D．TB′<TB解析：以A、B两球组成的整体为探讨对象，无论是小球带电还是小球不带电，分析其受力状况并依据平衡条件可知：上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和，但是以B球为对象分析其受力状况可知，当A、B两球不带电时：TB＝mBg，当A、B球分别带正电和负电时：TB′＝mBg－F，故选项A、D正确．答案：AD9.如图所示，直径为L的光滑绝缘半圆环固定在竖直平面内，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点A、B处，半圆环上穿着一带正电的小球(可视为点电荷)，小球静止时位于P点，PA与PB间的夹角为α.若不计小球的重力，下列关系式中正确的是()A．tan3α＝eq\f(q2,q1) B．tan2α＝eq\f(q2,q1)C．tan3α＝eq\f(q1,q2) D．tan2α＝eq\f(q1,q2)解析：对小球进行受力分析如图所示：依据库仑定律有F1＝eq\f(kq1q,req\o\al(2,1))，r1＝Lcosα①F2＝keq\f(q2q,req\o\al(2,2))，r2＝Lsinα②依据平衡条件有F1sinα＝F2cosα③联立①②③解得tan3α＝eq\f(q2,q1)，故BCD错误，A正确．答案：A10．如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4kg、电荷量q＝1×10－7C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5m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＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10m/s2.求：(1)B运动到距O点l＝0.5m处的加速度大小；(2)P