物理庫倫定律練習高二

.*;;物理庫倫定律練習高二以下關(guān)于點電荷的說法，正確的選項是〔〕A.點電荷一定是電量很小的電荷B.點電荷是一種理想化模型，實際不存在C.只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷D.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷解析：選B.當帶電體間的間隔比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們的作用力影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看成點電荷，所以A、C、D錯，B正確.2.關(guān)于庫侖定律的公式F=kQ1Q2r2，以下說法中正確的選項是〔〕A.當真空中的兩個點電荷間的間隔r時，它們之間的靜電力F0B.當真空中的兩個點電荷間的間隔r0時，它們之間的靜電力FC.當兩個點電荷之間的間隔r時，庫侖定律的公式就不適用了D.當兩個點電荷之間的間隔r0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用答案：AD3.〔2019年佛山高二檢測〕真空中兩個點電荷Q1、Q2，間隔為R，當Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，間隔R增大到原來的3倍時，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼摹病矨.1倍B.3倍C.6倍D.9倍解析：選A.原來的庫侖力為F=kQ1Q2R2，后來的庫侖力為F=k3Q13Q23R2=kQ1Q2R2=F.所以A對.4.如圖1-2-9所示，兩個質(zhì)量均為m的完全一樣的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的間隔l為球半徑的3倍.假設(shè)使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達式正確的選項是〔〕圖1-2-9A.F引=Gm2l2，F(xiàn)庫=kQ2l2B.F引Gm2l2，F(xiàn)庫kQ2l2C.F引Gm2l2，F(xiàn)庫=kQ2l2D.F引=Gm2l2，F(xiàn)庫kQ2l2解析：選D.由于a、b兩球所帶異種電荷互相吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即互相靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l=3r，不滿足lr的要求，故不能將帶電球殼看成點電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫kQ2l2.雖然不滿足lr，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引=Gm2l2.5.如圖1-2-10所示，一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B，將絲線的兩端共同系于天花板上的O點，使金屬環(huán)帶電后，便因排斥而使絲線構(gòu)成一個等邊三角形，此時兩環(huán)恰處于同一程度線上，假設(shè)不計環(huán)與線間的摩擦，求金屬環(huán)所帶電量是多少?圖1-2-10解析：小球A受力如圖，受四個力，重力mg、庫侖力F、絲線兩個拉力FT相等.那么FTsin60=mgFTcos60+FT=kq2L2解得q=3mgL2k.答案：均為3mgL2k一、選擇題1.〔2019年廣東實驗中學模擬〕如圖1-2-11所示，兩個帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定〔〕圖1-2-11A.兩球都帶正電B.兩球都帶負電C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D.兩球受到的靜電力大小相等新課標第一網(wǎng)解析：選D.由題圖可知，兩帶電球互相排斥，那么說明兩球一定帶有同種電荷，但不能確定是正電荷，還是負電荷，故A、B錯;兩帶電球間的靜電力具有一般力的共性，符合牛頓第三定律，應(yīng)選項C錯，D對.2.兩個帶正電的小球，放在光滑的程度絕緣板上，它們相距一定間隔.假設(shè)同時釋放兩球，它們的加速度之比將〔〕A.保持不變B.先增大后減小C.增大D.減小解析：選A.兩者之間的庫侖力時刻保持大小相等、方向相反，由牛頓第二定律知：a1∶a2=m2∶m1，故A正確.3.〔2019年北京四中高二檢測〕兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度1、2，如圖1-2-12所示，那么以下說法正確的選項是〔〕圖1-2-12A.假設(shè)m1m2，那么2B.假設(shè)m1=m2，那么1=2C.假設(shè)m1D.假設(shè)q1=q2，那么1=2解析：選BC.這是一道帶電體平衡問題，分析方法仍然與力學中物體的平衡方法一樣.4.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，以下方法可行的是〔〕A.每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍，電荷間的間隔不變B.保持點電荷的電荷量不變，使兩個點電荷的間隔增大到原來的2倍C.使一個點電荷的電荷量增加1倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時使兩點電荷間的間隔減小為原來的12D.保持點電荷的電荷量不變，將兩點電荷間的間隔減小為原來的12答案：AD5.半徑一樣的兩個金屬小球A和B帶有電量相等的電荷，相隔一定間隔，兩球之間的互相吸引力的大小是F，今讓第三個半徑一樣的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開.這時，A、B兩球之間的互相作用力的大小是〔〕A.18FB.14FC.38FD.34F解析：選A.由庫侖定律，接觸前F=kq2r2，接觸后F=k12q14qr2=18kq2r2=18F，故A正確.6.兩個完全一樣的小金屬球，它們的帶電荷量之比為5∶1〔皆可視為點電荷〕，它們在相距一定間隔時互相作用力為F1，假如讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時互相作用力變?yōu)镕2，那么F1∶F2可能為〔〕A.5∶2B.5∶4C.5∶6D.5∶9解析：選BD.由庫侖定律，它們接觸前的庫侖力為F1=k5q2r2假設(shè)帶同種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為3q，此時庫侖力為F2=k9q2r2假設(shè)帶異種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為2q，此時庫侖力為F2=k4q2r2由以上計算可知選項BD正確.新課標第一網(wǎng)7.〔2019年銅陵一中高二檢測〕如圖1-2-13所示，在光滑且絕緣的程度面上有兩個金屬小球A和B，它們用一絕緣輕彈簧相連，帶同種電荷.彈簧伸長x0時小球平衡，假如A、B帶電荷量加倍，當它們重新平衡時，彈簧伸長為x，那么x和x0的關(guān)系為〔〕圖1-2-13A.x=2x0B.x=4x0C.x4x0D.x4x0解析：選C.設(shè)彈簧原長為l，勁度系數(shù)為K，根據(jù)庫侖定律和平衡條件列式得kq1q2l+x02=Kx0，k4q1q2l+x2=Kx兩式相除：l+x24l+x02=x0x，得：x=l+x02l+x24x0，因l+xl+x0，由此推斷選項C正確.8.如圖1-2-14所示，三個完全一樣的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上.a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量的大小比b的小.c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是〔〕圖1-2-14A.F1B.F2C.F3D.F4解析：選B.據(jù)同電相斥、異電相引規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，因此Fb大于Fa，F(xiàn)b與Fa的合力只能為F2，應(yīng)選項B正確.二、計算題9.一帶電荷量為+Q、半徑為R的球，電荷在其內(nèi)部能均勻分布且保持不變，如今其內(nèi)部挖去一半徑為R/2的小球后，如圖1-2-15所示，求剩余部分對放在兩球心連線上一點P處電荷量為+q的電荷的靜電力.P距大球球心間隔為4R.圖1-2-15解析：未挖去之前，+Q對q的斥力為：F=kQq4R2挖去的小球帶電荷量為：Q=Q4R33R233=Q8挖去的小球原來對q的斥力為：F1=kQ8q4R-R22=kQq98R2剩余部分對q的斥力為：F2=F-F1=41kQq784R2，方向向右.答案：41kQq784R2方向向右10.〔2019年廣州高二檢測〕光滑絕緣導軌，與程度面成45角，兩個質(zhì)量均為m，帶等量同種電荷的小球A、B，帶電量均為q，靜止于導軌的同一程度高度處，如圖1-2-16所示.求：兩球之間的間隔.圖1-2-16解析：設(shè)兩球之間的間隔為x，互相作用的庫侖力為F，那么：F=kq2x2由平衡條件得：Fcos45=mgsin45由以上兩式解得：x=qkmg.答案：qkmg11.質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的程度面上，相鄰球間的間隔均為L，A球帶電量qA=+10q;B球帶電量qB=+q.假設(shè)在C球上加一個程度向右的恒力F，如圖1-2-17所示，要使三球能始終保持L的間距向右運動，問外力F為多大?C球帶電性質(zhì)是什么?圖1-2-17