人民教育出版版选修11电荷库仑定律最新同步测试1

1、第一节电荷库仑定律一、选择题（本题共9小题，每小题5分，共45分）1关于点电荷，下列说法中正确的是（）A体积小的带电体B球形带电体C带电少的带电体D大小和形状对作用力影响可忽略的带电体2两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图13-15所示A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上欲使整个系统处于平衡状态，则（）图13-15AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于AB之间DQ3为正电荷，且放于B右方3半径为r的金属球，使两球的边缘相距r今使两球带上等量的异种电荷Q设两电荷间的库仑力大小为F，

2、则（）AF=kBFkCFkD无法确定4带有等量异种电荷完全相同的两个小金属球A和B（都视为点电荷），相互作用力为F现在用第三个完全相同的不带电的小金属球C先跟A接触，再和B接触，然后移去C，则A、B间的作用力为（）A吸引力，大小为F/8B吸引力，大小为F/4C排斥力，大小为F/8D排斥力，大小为F/45在真空中有A、B、C三个点电荷，依次放于同一直线上，都处于平衡状态，若三个点电荷的电量、电荷的正负及相互间的距离都未知，根据平衡判断这三个点电荷的情况是（）A分别带何种电荷B哪两个同号，哪一个异号C哪一个电量最小D电量大小的依次排序6在一个点电荷+Q的电场中，一群负离子恰好能沿着以点电荷+Q为圆

3、心的圆弧从a运动到b，如图13-16所示，则这些负离子具有相同的（）图13-16A动能和电量B动量和电量C质量和速度D质量和电量7一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O点上，由于对称性，点电荷受力为零现在球壳上挖去半径为r（rR）的一个小圆孔，此时置于球心的点电荷受力的大小和方向（）Ak 指向小孔Bk背向小孔Ck 指向小孔Dk 背向小孔8两个形状相同的绝缘金属小球带有异种电荷，固定在一定距离上，如把它们相碰后置于原处，则它们的库仑力与原来的相比将（）A不变B变大C变小D以上情况均有可能9如图13-17，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A在Q上方P点

4、用丝线悬挂着另一质点BAB两质点因带同种电荷而相斥致使悬线与竖直方向成q 角由于漏电使AB两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小（）图13-17A保持不变B先变小后变大C逐渐减小D逐渐增大二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分）10真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A、B可看作点电荷），分别固定在两处，二球间静电力为F，用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，若再使A、B球距离增大一倍，则它们的静电力为_F11如图13-18所示，在光滑水平面上固定三个等质量的带电小球（均可视为质点）A、B、C，三球排成一条直线若释放A球（另两球仍固定）

5、的瞬时，A球的加速度大小为1m/s2，方向向左；若释放C球（另两球仍固定）的瞬时，C球的加速度大小为2m/s2，方向向右；则释放B球的瞬时，B球的加速度大小为_，方向向_图13-1812如图13-19所示，两个小球A和B均带正电量q，质量均为m，连结小球的绝缘细线长度是L，两小球均处于静止状态，则细线OA的张力FOA=_；细线AB的张力FAB=_图13-19三、计算题（本题共3小题，1314题每题10分，15题11分，共31分）13如图13-20所示，A、B两点电荷相距L=2m，质量大小为mA=mB/2=10g，它们由静止开始运动（不计重力），开始时A的加速度为a，经过一时间后，B的加速度也为

6、a，速率为v=3m/s，那么这两点电荷相距多少；此时A的速率为多少图13-2014如图13-21，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为mA和mB的小球，悬点为O点，两球带同种电荷当小球由于静电力作用张开一角度A球、B球悬线与竖直线夹角分别为a 、b，如果a =30°，b=60°时，求两个小球的质量mAmB=?图13-2115真空中有两个带正电的点电荷，带电量分别为4Q和Q，其距离为d，现引入第三个点电荷，试问：（1）要使第三个点电荷处于平衡状态，应满足什么条件?（2）要使三个点电荷构成的整个系统都处于平衡状态，应满足什么条件?参考答案一、选择题1D带电体能否看成是点电荷，关

7、键是看它的大小和几何形状对作用力是否有较大的影响2A依题意，Q3所放的位置只可能在AB直线上的三个区域，也就是选项中涉及的“A左方”或“AB之间”或“B右方”因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在AB之间依照库仑定律知，由于B处的电荷Q2电量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧要使Q1和Q2也处于平衡，Q3必须带负电故应选A3B由于两球带异种电荷，相互吸引电量大部分集中在它们相邻的一侧等效距离d3r，所以库仑力大小Fk故选项B正确4A完全相同的两个金属球在相接

8、触时，若带同种电荷，先将电量加起来，然后各分一半；若带异种电荷，先中和，然后将剩下来的电荷各分一半设两个小金属球A、B带电量分别为+Q、-Q，相距为r有：F=k，吸引力当金属球C先跟A接触，则有：QC=，QA=+；当金属球C再跟B接触，则有：QB=（+ -Q）/2=-故A、B之间最后的作用力F=k ，所以F=F/8，且为吸引力5BC当三个电荷都处于平衡状态时，这三个电荷必满足：两同夹异（两同种电荷中间夹一个异种电荷）；两大夹小（两个电量大的电荷中间夹一个电量小的电荷）故选项B、C正确上述结论可作为规律应用，但注意满足一个电荷处于平衡状态与三个电荷都处于平衡状态的情形不同6A因为负离子做圆周运动

9、则，k k因为Q、r相同，故选项A正确7A根据球壳完整时，球心上的点电荷+q受力为零，可知挖去的小圆孔和剩下的部分对点电荷+q产生的力大小相等，方向相反故计算剩余部分对点电荷+q产生的力，只要求出挖去的小圆孔对点电荷产生的力即可由于r<< R，故小圆孔可以看作点电荷，这样才可由库仑定律计算由库仑定律：F=k，其中Q=×p r2，得：F=，方向指向小孔8D由电荷守恒定律可知，两球相碰时，正负电荷首先中和，余下的电荷重新分配，由于两球完全相同，则相碰后每个小球的带电量均为（q1-q2）/2，其中q1为原带正电小球的电量，q2为原带负电小球的电量，则两球原来库仑力F=k两球后来

10、作用力F=，要比较两力大小，只要比较q1q2与的大小关系即可设x=-q1q2=，当x=0亦即q1=(3±2)q2时，两次库仑力一样大，当x0亦即q1(3-2）q2时或q1(3+2)q2时，后来库仑力大当x0亦即（3-2）q2q1(3+2)q2时，原来库仑力大，故选择D该题的选择不能凭感觉，认为两球原来带有异种电荷，相碰时先中和一部分，电量减小，则相互作用力一定减小9A二、填空题10提示：设A、B两球带电量分别为q、-q，相距为r，那么它们之间的库仑力F=kq2/r2，且为引力用球C接触球A时，A、C球带电量为q/2（平均分配）再用球C接触球B时，B、C球带电量为-q/4（先中和后平均

11、分配）移去C球时，A、B球间的库仑力：F=k，为引力当A、B球间距离变为2r时的库仑力：F=，为引力111m/s2 向左提示：以向左为正方向A球受B、C两球作用力FA=mA·1，C球受A、B两球作用力Fc=-mc·2，B球受A、C两球作用力FB=mB·aB对A、B、C三球整体：FA+FC+FB=0aB=+1m/s2，“+”是表示方向向左122mgmg+提示：先用整体分析，再以B为研究对象由牛顿二定律列出平衡方程三、计算题13解：两电荷在库仑力作用下由静止开始运动，两电荷间的库仑力服从牛顿第三定律等大反向，由牛顿第二定律F=ma得，电荷的加速度与质量成反比，当A的加速度为a时，B的加速度为，经过一段时间后B的加速度为a，为初始时刻的两倍，库仑力也成为原来的2倍，由F=得AB两电荷间的距离为m，对AB两电荷组成的系统，所受合外力为零，故动量守恒，则mAvA=mBv，vA=2×3m/s=6m/s14解：分别以A、B为研究对象，通过平衡条件作出矢量图由正弦定理求解带电小球受力分析如图所示OA=OBr=r由牛顿第三定律得：F=-F由正弦定理：对A球