第二节库仑定律培优测试
一、单选题
1.有三个完全相同的金属小球A、B、C,A带电荷量为+8Q,B带电荷量为-2Q,C不带电,将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B两球接触(次数足够多),最后移去C球,则A、B两球间的库仑力变为原来的( )
A. B. C. D.
2.下列说法中正确的是( )
A.点电荷就是体积小的带电体
B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式,当两电荷之间的距离r→0时,两电荷之间的库仑力F→∞
3.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示。它应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
4.如图所示,两带电金属球在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线相向运动,A球带电量为-q,B球带电量为+2q,下列说法中正确的是( )
A.相碰前两球的运动过程中,两球的总动量不守恒
B.相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大
C.相碰分离后的两球的总动量不等于相碰前两球的总动量
D.相碰分离后任一瞬时两球的总动量等于碰前两球的总动量,因为两球组成的系统所受的合外力为零
5.两个完全相同且足够小的金属球,它们所带电荷量之比为7∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为,则可能为( )
A.7∶4 B.7∶9 C.7∶12 D.7∶15
6.如图所示,、是带有等量的同种电荷的两小球(可视为点电荷),它们的质量都是,它们的悬线长度是,悬线上端都固定于同一点,球悬线竖直且被固定,球在库仑力的作用下,偏离球x的地方静止,此时球受到绳的拉力为,现在保持其他条件不变,用改变球质量的方法,使球距离为处平衡,则此时受到绳的拉力为( )
A. B. C. D.
7.真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的3倍,则两电荷间库仑力的大小将变为原来的( )
A.3倍 B.6倍 C.9倍 D.12倍
8.关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,下列描述合理的是( )
A.该作用力一定是引力 B.电荷量较小的受到的力大
C.该作用力与两电荷之间距离的平方成反比 D.牛顿通过实验总结出该作用力的规律
9.如图所示,两个带电球,大球所带的电荷量大于小球所带的电荷量,可以肯定( )
A.两球都带正电 B.两球都带负电
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D.两球受到的静电力大小相等
10.两个半径相同的金属小球,所带电荷量之比为1∶7,相距为r(r远大于球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )
A. B. C. D.
11.在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示。已知静电力常量为k。则下列说法中正确的是( )
A.电荷量 B.电荷量Q=
C.线对小球的拉力 D.线对小球的拉力
12.如题图所示,两个大小可以忽略不计的小球带有同种电荷,质量分别为和,带电量分别为和,用绝缘细线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,它们与竖直线所成的夹角分别为和,且,两根细线的张力分别为和,且两球同处一水平线上,则下述结论中正确的是( )
A.一定小于 B.一定大于
C.一定小于 D.若将两球接触后分开,再处于平衡状态时,细线的偏角相等
二、填空题
13.真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍,乙的电量变为原来的,距离变为2r,则它们之间的静电力变为______。
14.在真空中的A、B两个点电荷,相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运劲,开始时点电荷A的加速度为a,经过一段时间,点电荷B的加速度也为a,速率为v,那么这时点电荷A的速率为________,两点电荷相距__________,它们的电势能减少了______。(不考虑重力的影响)
15.如图所示,点电荷、、,固定在一直线上,与的距离是与的距离的2倍,若每个电荷所受库仑为的合力均为零,则可知和的电性必__________,和的电性必_______,电量之比___________。
16.质量为m的带电小球,用绝缘细线拴住,悬挂在固定点电荷-Q产生的电场中,细线偏离竖直方向一定角度后,A球处于静止状态,在图中画出A球所受电场力的方向_______.
三、解答题
17.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。
18.如图所示,在光滑绝缘水平面上分别放置三个带电小球A、B、C(可视为点电荷),相邻两球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当这三个小球处在静止状态时,每根弹簧长度均为L,已知小球A、C的电荷量均为+q(q>0),小球B的电荷量为-2q,静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,求:
(1)小球B、C对小球A的静电力的合力大小;
(2)每根弹簧的原长L0。
19.真空中有两个完全相同的带电金属小球,它们之间的距离r=3m(r远大于小球直径),所带电荷量分别为Q=+6×10-8 C、q=-2×10-8 C,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。
(1)求这两个小球间静电力F的大小;
(2)若将两小球接触后再放回原处,两小球带电量分别是多少?它们间的静电力是斥力还是引力?大小是多少?
参考答案
1.A2.C3.B4.D5.B6.D7.C8.C9.D10.D11.A
12.B
13.
14.
15.异号 同号
16.
17.(1),方向平行斜面向下;(2)
18.(1);(2)+L
19.(1);(2)略