人教版高二物理选修3-1第一章 1.2库仑定律 同步课时作业

1、2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步课时作业（2）库仑定律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根据,当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于对的静电力D库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律2.如图所示,半径相同的两个金属球带有等量的电荷,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小为F.今让第三个不带电的相同金属球C先后与两球接触后移开,这时,两球之间的相互作用力的大小为( )A.B.C.D.3.如图所示，是点电荷电场中的一条直线，是直线上两点，已知直线上点的

2、场强最大，大小为点场强大小为，已知间的距离为，静电力常量为，则场源电荷的电量为（ ）A.B.C.D.4.如图所示,三个点电荷固定在一条直线上,与间距离为与间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为( )A.9:1:9B.9:4:36C.3:2:9D.3:2:65.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上和的电荷后，将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为。现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为，则与之比为( )ABCD6.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示

3、。平衡时,两小球相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电荷量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A.大于r/2B.等于r/2C.小于r/2D.无法确定7.如图,三个固定的带电小球和c,相互间的距离分别为。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于的连线。设小球所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )A. 的电荷同号, B. 的电荷异号, C. 的电荷同号, D. 的电荷异号, 8.半径为r的两个相同金属球,两球心相距为L(),它们所带电荷量的绝对值均为q,则对它们之间相互作用的静电力F的说法,正确的是( )A.带同种电荷时,B.不论带何种电荷,C.带异种电荷时,D.以上各项均不正

4、确9.甲、乙、丙三个电荷在同一直线上,甲带电荷量为,乙带电荷量为()每个点电荷受其余两个点电荷的作用力的合力都等于零,则下列关于丙电荷说法正确的是( )一定带正电电荷量大于q电荷量小于Q在甲、乙连线之间A.B.C.D.10.如图所示,质量分别是和、带电荷量分别为和的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是和,两小球恰在同一水平线上,那么( )A.两球一定带同种电荷B.一定大于C.一定等于D.两球所受库仑力一定大小相等11.如图所示,直径为L的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内,电荷量为的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点处,半圆环上穿着一带正电的小球(可视为点电荷),小球静止

5、时位于P点, 与间的夹角为。若不计小球的重力,下列关系式中正确的是( )A. B. C. D. 12.用两根长度均为的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均为，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为，如图所示。已知静电力常量为，取重力加速度。求：（1）小球受绝缘细线拉力T的大小；（2）小球所带的电荷量q的大小。答案以及解析1.答案：D解析：A.库仑定律适用于点电荷，点电荷并不是体积很小的球体，故A错误。B.当两个点电荷距离趋于0时,两带电体已不能看出点电荷了,该公式，不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故B错误。C.两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,

6、无论点电荷的电荷量与的电荷量大小如何,对的电场力大小上总等于对电场力。故C错误。D.库仑定律的表达式为,万有引力定律的表达为，故两表达式相似，都是平方反比定律，故D正确。故选：D2.答案：A解析：假设开始时A带电荷量为Q,B带电荷量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是.第三个不带电的相同金属球C与A接触后,A和C的电荷量都为,C再与B接触时由于二者带异种电荷,则分开后电荷量均为.这时,两球之间的相互作用力的大小,A正确.3.答案：B解析：a点的场强最大，说明场源电荷离a点最近，场源电荷与a点连线与直线垂直，设场源电荷到的距离为r，到b的距离为d，设场源电荷的电量为Q则，则，由几何关系得r=L，

7、因此有,B项正确。4.答案：B解析：分析可知,三个电荷的电性有两种情况,若带正电,则带负电;若带负电,则带正电.由于三个电荷均处于平衡状态,所以对有,对有,对有,联立解得.根据题意可知,所以,故选B.5.答案：D解析：两个完全相同的金属小球相互接触后,带电荷量为,距离变为原来的两倍,根据库仑定律可知选项D正确6.答案：A解析：电荷量减少,根据库仑定律知库仑力减小,两球间的距离减小,假设两球距离等于r/2,则库仑力大小与原来相等,重力不变,则细线的拉力方向应与原来的方向相同,与假设矛盾,所以两球的距离应大于r/2,故A正确.7.答案：D解析：对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库

8、仑力,a对c的库仑力为排斥力, 的电荷同号,b对c的库仑力为吸引力, 电荷为异号,所以的电荷为异号。设与的夹角为,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得, ,电荷量的比值,联立解得: ,选项D正确。8.答案：AC解析：由于两球心间距离,不满足远大于r的条件,故两球不能看成点电荷,若两球带同种电荷,由于同种电荷相互排斥,则两球等效中心间的距离大于3r,此时库仑力,A正确;若两球带异种电荷,由于异种电荷相互吸引,则两球等效中心间的距离小于3r,此时库仑力,C正确.9.答案：A解析：设丙电荷所在位置与甲电荷的距离为,与乙电荷距离为,丙处于平衡状态,所以甲电荷对丙电荷的库仑力大小等于乙电荷对丙的库

9、仑力大小.根据库仑定律,由于,所以,所以丙电荷离甲电荷较远;假设丙放在甲电荷和乙电荷之间,则无论丙带何种电荷,甲电荷对丙电荷的库仑力和乙电荷对丙电荷的库仑力方向都相同,丙不能处于平衡状态,故错误;由同理分析可知乙电荷处在甲电荷与丙电荷之间,又乙电荷受它们的库仑力合力为零,所以丙电荷一定带正电荷,故正确;对甲电荷进行受力分析,甲电荷受其余两个电荷的库仑力合力为零,因为丙电荷离甲电荷远,所以丙电荷的电荷量一定大于乙电荷的电荷量,故正确;对乙电荷进行受力分析,乙电荷受其余两个电荷的库仑力合力为零,由于丙电荷与乙电荷的距离和甲电荷与乙电荷的距离大小关系未知,所以丙与甲所带电荷量关系无法确定,故错误;综上所述,选项A正确,选项B、C、D错误.10.答案：D解析：由图知两球相互吸引,必定带异种电荷,故A错误;两球间的库仑力是一对相互作用力,大小相等,无法判断电荷量的大小关系,故B错误,D正确;设两球间库仑力大小为F,对两球分别有,则,因,可得,故C错误.11.答案：A解析：对