9.2 库仑定律 基础（Word版含答案）

9.2 库仑定律 基础
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是
A. 比值法 B. 等效替代法 C. 理想化模型 D. 控制变量法
2. 、 两个点电荷间的距离保持恒定，当其他一些电荷被移近时， 、 间的库仑力将
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 都有可能
3. 静电力恒量 的数值及单位是
A. B.
C. D.
4. 如图所示，一带正电的物体位于 处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在 、 、 的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。则下面关于此实验得出的结论中正确的是
A. 电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
B. 电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C. 电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关
D. 电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
5. 两个半径为 的带异号电的金属球所带电荷量大小分别为 和 ，当两球心相距 时，相互作用的静电力大小为
A. B. C. D. 无法确定
6. 关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是
A. 元电荷实际上是指电子和质子本身
B. 点电荷所带电荷量一定很小
C. 点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍
D. 点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型
7. 、 、 三点在同一直线上，， 点位于 、 之间，在 处固定一电荷量为 的点电荷。当在 处放一电荷量为 的点电荷时，它所受到的电场力为 ；移去 处电荷，在 处放一电荷量为 的点电荷，其所受电场力为
A. B. C. D.
8. 如图，三个完全相同的绝缘金属小球 、 、 位于等边三角形的三个顶点上，球 在 坐标系原点 上，球 、 带正电，球 带负电，球 所带电荷量比球 所带电荷量少。关于球 受到球 、球 的静电力的合力方向，下列说法中正确的是
A. 从原点指向第 象限 B. 从原点指向第 象限
C. 从原点指向第 象限 D. 从原点指向第 象限
9. 真空中两个完全相同的金属小球半径均为 ，相距 （），带电量分别为： ， ，此时两电荷间的相互作用力为 ，如将两小球接触一下再放回原位则作用力将变为
A. B. C. D.
10. 如图，绝缘光滑圆环竖直放置， 、 、 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球 位于圆环最高点， 连线与竖直方向成 角， 连线与竖直方向成 角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是
A. 、 、 小球带同种电荷
B. 、 小球带异种电荷， 、 小球带同种电荷
C. 、 小球电量之比为
D. 、 小球电量之比为
二、解答题（共3小题；共39分）
11. 如图甲所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球 静止在图示位置，细线与竖直方向的夹角为 。若固定的带正电的小球 的电荷量为 ， 球的电荷量为 ， 和 相距为 且在同一水平线上，整个装置处于真空中（静电常数为 ），求：
（1） 与 之间库仑力大小和方向。
（2） 球的质量 。
12. 如图所示，真空中有两个点电荷 和 ，分别固定在 坐标轴的 和 的位置上：
（1） 坐标轴上哪个位置的电场强度为零
（2） 坐标轴上哪些地方的电场强度的方向是沿 轴正方向的
13. 三个金属小球 、 、 完全相同，其中两个带等量异种电荷，另一个不带电。现在将 与 接触后分开一定距离 （ 远大于小球半径），发现 、 之间存在静电斥力，其大小为 。
（1）某同学说 肯定带电，你是否同意他的观点 请说明理由。
（2）接着移走 ，把 与 接触，再分开同样的距离 ，求 、 之间的静电力大小。
答案
第一部分
1. C
【解析】“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是理想化模型，故ABD错误，C正确。
故选C。
2. C
3. A
4. A
【解析】在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故BCD错误，A正确。
5. C
6. C
【解析】元电荷是指一个电子所带的电荷量，并不是指电子或质子本身，故 A 选项错误；
在条件满足情况下点电荷可以代替任何带电体，故 B 选项错误；
任何带电体所带电荷量都是元电荷电荷量的整数倍，故 C 选项正确；
点电荷是理想化模型，元电荷是最小电荷单位，检验电荷是指电荷量很小的电荷，故 D 选项错误。
7. B
【解析】在 处放电荷量为 的点电荷时， 处电荷所受电场力为 移去 处电荷，在 处放电荷量为 的点电荷时， 处电荷所受电场力为 ，不论 处电荷是正还是负， 处电荷受力的方向与原 处电荷受力方向一致，故选项 B 正确，A 、 C 、D 错误。
8. D
9. A
【解析】由库仑定律可得：
两球接触前的库仑力 ；
而两球接触后平分电量，则两球的电量
则作用力 ；
故A正确，BCD错误。
10. D
【解析】对 ，受到重力、环的支持力以及 与 的库仑力，其中重力与支持力的方向在竖直方向上，水平方向有 对 的库仑力的分力与 对 的库仑力的分力，由共点力平衡的条件可知， 与 对 的作用力都是吸引力，或都是排斥力，则 与 的电性必定是相同的；
与 带同种电荷，它们之间的库仑力是斥力。对 ， 受到重力、环的支持力以及 、 对 的库仑力，重力的方向在竖直方向上，水平方向有支持力的向左的分力、 对 的库仑力向左的分力、 对 的库仑力的分力，若 要平衡，则 对 的库仑力沿水平方向的分力必须向右，所以 对 的作用力必须是吸引力，所以 与 的电性一定相反。
即： 、 小球带同种电荷， 、 小球带异种电荷，故A错误，B错误；
设环的半径为 ，三个小球的带电量分别为： 、 和 ，由几何关系可得：，；
与 对 的作用力都是吸引力，或都是排斥力，它们对 的作用力在水平方向的分力大小相等，则：
所以：，故C错误，D正确。
第二部分
11. （1） ；与 连线方向相反
【解析】，方向：与 连线方向相反（ 指向 ）。
（2）
【解析】对 进行受力分析可知 则 解得 。
12. （1）
【解析】场强为零的位置应在两异种电荷连线的延长线上，且靠近电荷量小的电荷。设该点坐标为 ，则有 ，代入数据可得 。
（2） 范围内电场方向沿 轴正方向， 电场方向也沿 轴正方向。
【解析】 范围内电场方向沿 轴正方向， 电场方向也沿 轴正方向。
13. （1） 同意，可用反证法：假设 不带电，则 、 带等量异种电荷，接触后分开就不存在静电力，所以 肯定带电
（2）
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