高中物理课时跟踪检测库仑定律

1、课时跟踪检测（二）库仑定律7 / 61 .（多选）关于点电荷和元电荷的说法中，正确的是（）A.只有很小的球形带电体才叫做点电荷B.带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷C.元电荷就是电子D.任何带电体的电量都是元电荷的整数倍解析：选BD点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的物理模型，带电物体能不能看成点电荷，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，A错误，B正确；元电荷是带电量的最小值，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，它不是电荷，C错误，D正确。2 .（

2、多选）关于库仑定律的理解，下面说法正确的是（）A.对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D.用皮毛摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑带正电或不带电解析：选CD库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。库仑力也符合牛顿第三定律，C对。带负电的橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D对。3 .（多选）真空中有两个相同的金属小球A和B,相距为r,带电荷量分别是q和2q,但带何种电荷未知，它们之间的相互作用力大小为F,有一个跟 A B相同的不带电

3、的金属球C,当C跟A B依次各接触一次后移开，再将A B间距离变为2r,那么A B间的作用力大小可能是（5FA.645FB -323F C.-64解析:选AC若为异种电荷，由于各小球相同,故接触时电荷量平分，则q 3qi=2, q2=Z3FD.一16qi = q, q2=4q,再根据 F=kqq2计算,q,由F=kq当计算，则C正确。若为同种电荷，则可知A正确。4 .在真空中有两个完全相同的金属小球，带电荷分别为一qi和+q2,相距r时，它们间的静电力大小为F;今将两小球接触一下放回原处，这时静电力大小为1，一-F,则两球原来带3电荷量大小的关系可能是（）A.qi：q2=1：1B.qi：q2=

4、1:2C.q1：q2=1：3解析：选C根据库仑定律得：接触前，两球作用力大小为:F= kq?；两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分：q=q2'=哼；F'23；联立解得：q1：q2=1：3,故选项C正确。5 .如图1所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A在两次实验中，均缓慢移动另一带同号电荷的小球区当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为e,若两次实验中b的电荷量分别为q1和q2,9分别为30和45,则q"为（）图1q19 sin 2 8成正比。C.2mD.3m解析：

5、选C对A球受力分析如图所示，由于绳子的拉力和点电荷斥力的合力大小等于A球的重力，满足关系F一=tan0,可得尸电=似§12门0,mgaB之间静电力尸电=鳖r若绳长为L,则A、B球间的距离r=Lsin0,.2一一2一由式联立求解可得mgLtan0-sin0一.一q=-,可见q与tankQA代入数据得:生q1tan45tan30xsin245xsin230=2#。故正确选项为Co6.如图2所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球AB分别位于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置。如果将小球B向左推动少许，并

6、待两球重新达到平衡时,跟原来相比（）图2A.两小球间距离将增大，推力F将增大B.两小球间距离将增大，推力F将减小C.两小球间距离将减小，推力F将增大D.两小球间距离将减小，推力F将减小解析：选B当将B向左推动少许后，AB之间的库仑力与竖直方向的夹角变小，对A分析，受到重力，墙的支持力，库仑力作用，三力平衡，设库仑力方向与竖直方向夹角为0,设库仑力为F库，则根据矢量三角形可得G=F库cos0,因为重力不变，0变小，所以F库减小，又因为尸库=女等，而带电量都不变，所以两小球之间的距离变大，因为墙对A的支持力NGAtan0,减小，对整体分析，整体在水平方向上受推力F和墙壁的支持力N,两力等大反向，支

7、持力减小，所以推力F减小，故B正确。二、易借题08月7.如图3所示，两个完全相同的金属球a与b,将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l,为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，电荷量均为Qa、b两球之间的库仑力为Fi；将两球换为绝缘球，所带电荷量均为Q且电荷均匀分布在球面上，此时a、b两球之间的库仑力为F2,则（）图3QQQQ2A.Fi=kp2,F2=kB.Fiwk,EwkpiQQdQC.2平，F2=kp2D.E=k涔F?w毕解析：选C库仑定律的适用条件为点电荷或均匀带电球（或球壳）。本例中，若两球为C2绝缘球，电荷均匀分布在球面上，则可以直接用库仑定律求出库仑力，因此F2=kp；若为金

8、属球，由于两球间距离较近，球上的电荷间存在相互作用力，电荷并不是均匀分布的，此时不能将两带电球看做点电荷，所以不能用库仑定律求解，因此正确选项应为Co8.如图4所示，在光滑绝缘水平面上固定一个小球A,用一根原长为I。、由绝缘材料制成的轻弹簧把A球与另一个小球B连接起来，然后让两球带上等量同种电荷（电荷量为q）,这时弹簧的伸长量为Xi,且10?xio如果设法使 A、B两球的电荷量各减少一半，这时弹簧的伸长量为X2,则（）1A.X2=XiB.X2=-Xi41C. X2>:Xi4解析：选C由题意，B球先后均处于平衡状态,士kq2kq2有 k0Xi=lo + Xi 2, k°X2=4

9、Io+X2 2，1D.X2<4Xi2一一Xi4Io+X2Xi一可得;T=JZz,又Io+X2<lo+Xi,因此二<4,故选C项。X2I。十XiX2A和C围绕B做匀速圆三、能力题与通9.如图5所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,周运动，B恰能保持静止，其中A、C两点与B的距离分别是Li和L2。不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是（）LiA. L22B.L2 2LiLiC. L23D.L2 3 匚解析:C由题意可知，A、C带同种电荷，B与A、C电性相反。B恰能保持静止，所受库仑力的合力为零，kQBQA=kQ络。A、C做圆周运动的角速度相等，库

10、仑力提供向心力,QQQAQC2QBQCQQ2一Q匕对A：k詈一k,；一2=ma2Li；对C：竿一k,72=nca怔。由式得冒=了LiLi十L2L2Li十L2QCL2QA，由式得22rrmAL2mAQAmeLiLiLi3mAcoLi=mewL2,即一=。由两式得=K=丁=1,meLiQCQCmAL2L2L2me故C正确。io.光滑绝缘导轨与水平面成45。角，两个质量均为m带等量同种电荷的小球AB,带电荷量均为q,静止于导轨的同一水平高度处，如图6所示。求两球之间的距离。图6解析：设两球之间的距离为x,相互作用的库仑力为F,则:2F=k”x由平衡条件得：Fcos45°=mcin45

11、76;由以上两式解得：X=qmg答案:qrmg11 .把质量m=2X103kg的带负电小球A,用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=4.0X10C的带电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=0.3m时，绳与竖直方向的夹图7B球受到的库仑力多大?（2） A球带电量是多少？（g= 10 m/s 2k=9.0 X 109 Nl- m2/C2）解析：（1）依题意，带负电的小球 A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力 T的作用（如图），根据平衡条件，得：mg-Tcos a=0; F- Tsin a=0联立解得：F= mgan a =2X10 3X10X1 N = 2X 10 2 N根据牛

12、顿第三定律，有：F' = F=2X10 2 No（2）根据库仑定律，得： F =当F' r2产而T2X10 2X 0.329X 109X4.0 x 10 6C = 5.0 X108Co角为a=45°,如图7所不，试求:答案：（1）2X102N（2）5.0X108C12 .（多选）（2015浙江高考）如图8所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=3.0X106C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg

13、（重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0X109Nl-m2/C2,A、B球可视为点电荷），则（）图8A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小Fi=F2=1.9NC.将B水平右移，使MA、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小Fi=1.225N,E=1.0ND.将B移到无穷远处，两线上的拉力大小Fi=F2=0.866NkQ2解析：选BCA对B有竖直向上的库仑力，大小为Faa了=0.9N;又B与支架整体分析，竖直方向上合力为零，则Fn+Faamg可得Fn=mg-Fab=1.1N,由牛顿第三定律知Fn'=Fn,选项A错误。因两细线长度相等，B在A的正下方，则两绳拉力大小相等，小球A受到竖直向下的重力、库仑力和F1、F2作用而处于平衡状态，因两线夹角为120。，根据力的合成特点可知：F1=F2=GA+Fab=1.9N,选项B正确；当B移到无穷远处时，F1=F2=G=1N,选项D错误。当B水平向右移至MAB在同一条直