2010-2012高考物理高频考点精选分类解析21 库仑定律

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2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点21 库仑定律 静电感应
1.（2011海南物理第3题）三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知
A.n=3 B.n=4 C.n=5 D. n=6
【答案】D
解析：设球1、球2相距r，由题意可知，F=k。现使球3先与球2接触，则球2带电量为nq/2，球3再与球1接触，球1带电量为(+1)，则F=k。联立解得n=6，选项D正确。
【点评】两个完全相同的带异号电荷的金属小球接触后，先中和后平分。此题考查库仑定律、电荷守恒定律及其相关知识点。
2. （2012·浙江理综）用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
2【答案】：ABC
【解析】摩擦使笔套带电，笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷，圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，选项ABC正确；笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷部分运动到金属圆环上，选项D错误。
【考点定位】此题考查静电感应及其相关知识。
3.（2009年广东物理第6题）．如图3所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是
A．两个物块的电势能逐渐减少
B．物块受到的库仑力不做功
C．两个物块的机械能守恒
D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
3.答案：A
【解析】由于两电荷电性相同，则二者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，则电势能逐渐减少，A正确；B错误；由于运动过程中，有重力以外的力电场力和摩擦力做功，故机械能不守恒，C错误；在远离过程中开始电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力。
4.（2009江苏物理第1题）两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为
A． B． C． D．
4.【答案】C
【解析】：由库仑定律可知，F=k=3kQ2/r2. 两小球相互接触后电荷量先中和再平分，使得两小球所带电荷量均为Q，此时库仑力F’= k=4 kQ2/r2.=4F/3，所以选项C正确。
5.（2009浙江理综卷第16题）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q（q>0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l0 已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
A．l+ B．l- C．l- D．l-
5.【答案】C
【解析】对右侧的小球受力分析，小球受到左侧两个小球的库仑斥力和弹簧弹力，由平衡条件得k0x=k+k，解得x=。每根弹簧的原长为 =l— x=l-，选项C正确。