鲁科版（2019）高二物理必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：1.2库仑定律

高一物理鲁科版（2019）必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：1.2库仑定律
1．真空中有两个固定的点电荷A、B，其中点电荷A带正电，点电荷B带负电，且带电荷量的关系为（、均未知），当它们相距时，两点电荷之间的电场力大小，静电力常量。
(1)求点电荷A所带的电荷量；
(2)若使两点电荷接触后放回原处，求此时它们之间的电场力大小。
2．把质量是2.0×10－3kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示。若将带电荷量为4.0×10－8C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，（k=9.0×109Nm2/C2，g取10m/s2）试求：
(1)B球受到的静电力为多大？
(2)B球所带电荷量为多少？
3．如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平向右的匀强电场，三个质量，体积大小相同的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三球恰好都可以静止不动。已知A、B带正电，电荷量均为Q，C球带负电，带电量为，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
(1)球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小；
(2)地面对球C的摩擦力大小和方向。
4．两个分别用13L的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于静电斥力，它们之间的距离为10L，球形导体质量为m，静电力常量为K，重力加速度为g，求它们所带的电荷量。
5．如图所示，带电小球A和B放在倾角为37°的光滑绝缘斜面上，质量为m1=m2=10g，所带电荷量q1=q2=10-6C，A带正电，B带负电。沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B一起运动，且保持间距d=0.3m不变，求：（g取10m/s2）
(1)两小球运动的加速度a的大小；
(2)拉力F的大小。
6．如图所示，带电小球和放在倾角为的光滑绝缘斜面上，质量均为，所带电荷量分别为和，沿斜面向上的恒力作用于球，可使、保持间距不变沿斜面向上加速运动，已知重力加速度为，静电力常量，求：
(1)加速度的大小；
(2)的大小。
7．如图所示，电荷量的正点电荷A固定在空间中O点，将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量，重力加速度g取，求：
(1)B释放时所受库仑力的大小；
(2)B释放时的加速度大小；
(3)P、O间的距离L。
8．如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为+q。小球A的右侧固定放置带等量电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，若细线上的拉力为0，求小球B的电性及。
9．图示为用绝缘材料做成的光滑斜面，斜面长为L，倾角为α。一质量为m、带电荷量为+q的小球放在绝缘斜面顶端A处。在斜面底端B点处固定一个带电荷量为+Q的电荷。已知静电力常量k和重力加速度g。将小球由A处无初速度释放，小球将沿斜面由静止开始下滑，求：
(1)小球刚释放时的加速度。
(2)当小球的速度达到最大时，球与B点的距离。
10．如图所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，问金属环所带电量是多少？
11．如图，真空中有两个固定的带正电的点电荷A、B相距r，电荷量分别为qA，qB，静电力常量k。
（1）判断A、B之间的库仑力是引力还是斥力；
（2）求A、B之间的库仑力大小；
（3）若A、B的距离不变，电荷量均变为原来的2倍，则库仑力变为原来的几倍？
12．如图所示，把一带电量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30
cm时，绳与竖直方向成45°角，取g＝10
m/s2，k＝9.0×109
N·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；
(2)请画出对A的受力分析图，并求A球的质量。
13．如图所示，ABCD为竖直放置的绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的光滑圆弧形管道，BCD部分是固定的水平光滑直管道，两部分管道恰好相切于B点。水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q。现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：
(1)小球运动到B处时受到电场力的大小；
(2)小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小；
(3)写出小球从B点进入直管道，运动到C点的过程中，小球对轨道的压力FN随图中θ的关系式？
14．库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为，它们之间的距离r=lm。静电力常量。
(1)问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？
(2)求这两个点电荷之间的静电力大小F。
15．如图所示，真空中甲、乙两个质量相等的带负电的小球（视为点电荷），甲的电荷量是乙的电荷量的两倍，分别用长为的绝缘轻质细线将两个带负电的小球悬挂于点。两个带负电的小球静止于同一水平面上且之间的距离为，绝缘细线对甲球的作用力为；静电力常数为，重力加速度取。
(1)作出O点电场强度的方向；
(2)求带负电小球甲的质量；
(3)求带负电小球乙的电荷量。
16．真空中两个完全一样的金属小球，带电荷量分别为q1=1.6×10-19
C，q2=-8×10-19
C，它们之间的球心距离为r=2
m（r远大于小球半径），则它们之间的静电力大小为多少
N？）（已知静电力常数K=
9×109
N?m2C-2）
17．如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成角，取，，且A，B两小球均可视为点电荷，求：
(1)，B两球间的库仑力大小；
(2)球的质量。
18．如图所示，质量为m的带电小球A用长度为1.0m的绝缘丝质线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方1.0m处的绝缘支架上固定小球B，两个带电小球都可视为点电荷。已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60。，QA
=1.0×10-9C，
QB=2.0×10-9C。
(1)A、B之间是引力还是斥力？
(2)若A电量减少，OA与竖直方向的夹角是变大还是减小？
(3)A和B之间的库仑力为多少？
19．如图所示，两个分别用长的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体（体积可以忽略），带有等量同种电荷。由于静电斥力，它们之间的距离。已知每个球形导体的质量是，重力加速度g=10m/s2，静电力常量。
求：
(1)细线上的张力；
(2)球形导体所带的电荷量。
20．如图所示，用长均为l的两根夹120°角的细绳系住两个质量相等、带电量均为+q的小球，两球间用一绝缘轻杆相连。将另一个质量相等、带电量为-q的小球置于轻杆下方，当三个带电小球分别处在等边三角形的三个顶点时，该小球恰好受力平衡，已知静电力常量为k。求：
(1)小球的质量；
(2)细线的拉力。
参考答案
1．(1)；(2)
2．(1)2×10－2N；(2)5.0×10－6C
3．(1),；(2)，水平向右
4．
5．(1)
4m/s2；(2)0.2N
6．(1)；(2)
7．(1)；(2)；(3)
8．正电，
9．(1)，方向平行斜面向下；(2)
10．
11．（1）斥力；（2）；（3）4倍
12．(1)；(2)
13．(1)
；(2)
；
(3)
14．(1)斥力；(2)0.9N
15．(1)
；
(2)；(3)
16．2.88×10-28N
17．(1)0.02N；(2)
18．(1)斥力；(2)减小；(3)
19．(1)6.50×10－2N；（2）1.67×10－7C
20．(1)；(2)