1.2库仑定律 课时提升练（word版含答案）

1.2库仑定律 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　）
A．速度变大，加速度变大
B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变小
D．速度变小，加速度变大
2．如图所示，小球A、B带电荷量相等，质量均为，都用长的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上点，A球靠墙且其悬线刚好竖直，B球悬线偏离竖直方向角而静止，此时A、B两球之间的库仑力为．由于外部原因小球B的带电荷量减小，使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的，则小球A和B之间的距离减小为原来的（　　）
A． B． C． D．1
3．关于点电荷，下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷一定带正电
B．点电荷一定带负电
C．只有带电量很小的带电体才能看作点电荷
D．点电荷是实际带电体的理想化模型
4．真空中两静止点电荷的电荷量分别为Q1、Q2，它们之间的库仑力为F。现保持它们之间的距离不变，将它们的电荷量分别变成3Q1、3Q2。则它们之间库仑力的大小将变为（　　）
A．F B．3F C．6F D．9F
5．对于库仑定律，下列说法正确的是（　　）
A．凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式
B．两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等
D．两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半
6．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（　　）
A．4F B．F C．8F D．16F
7．如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置.现将电子秤示数清零（“去皮”）后，给A、B带上同种电荷.下列说法正确的是（　　）
A．A、B所带电荷量必须相等
B．A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对平衡力
C．电子秤的示数与A、B间的距离成反比
D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数将减半
8．A、B、C为三个完全相同的小金属球（带电时都可视为点电荷），A、B位置固定，其中A带+6q的电荷，B带-q的电荷，C不带电，此时A、B之间的静电力为F，现在用绝缘工具拿C球，让C依次与A、B接触后，移去C球，则移走C球后，A、B之间的静电力的大小为（　　）
A． B． C．F D．2F
9．真空中的两个点电荷、，当他们的距离为时，它们之间的库仑力，若将它们的距离增大为原来的2倍而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为（ ）
A． B． C．2F D．4F
10．如图所示，带正电的点电荷固定在倾角θ=30°的粗糙斜面底端0点，A、B为斜面上的两点，OA=AB。当将一带电的小物块分别置于斜面上的A、B两点时，小物块均恰好静止不动。已知小物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据题给信息，下列物理量可以求出的是（　　）
A．小物块的电荷量 B．小物块的质量
C．A、B两点间的距离 D．小物块与斜面间的动摩擦因数
11．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为，若它们所带的电荷量都增大为原来的倍，距离不变，它们之间的相互作用力变为（ ）
A． B． C． D．
12．在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且。
关于上述这个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．通过该实验的现象可知，电荷之间的作用力随着电量的增大而增大
B．该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是否有关
C．该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大，表示电荷之间的相互作用力越弱
D．通过该实验现象可知，电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离的平方成反比
13．如图所示，用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是和（），两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（　　）
A．两小球一定带同种电荷
B．A小球所带电荷量一定大于B小球所带电荷量
C．A小球所受库仑力一定大于B小球所受库仑力
D．A小球所受库仑力一定与B小球所受库仑力大小相等
14．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1、q2之间的距离与q2、q3之间的距离之比为2∶1，每个电荷都只受静电力且处于平衡状态。如果q2为正电荷，则（　　）
A．q1为正电荷，q3为负电荷
B．q1为负电荷，q3为负电荷
C．q1、q2的电荷量大小之比为4∶1
D．q2、q3的电荷量大小之比为4∶9
二、解答题
15．现有两个相同的金属小球，分别带有和的电荷。
（1）把它们放在相距的地方，两小球之间的库仑力多大？方向如何？
（2）使两小球接触后再放回相距的原位置，两小球之间的库仑力多大？方向如何？
16．如图所示，把质量为m的带负电小球A用绝缘细线悬挂，若将电荷量为+Q的带电小球B靠近小球A，当小球A平衡时与小球B相距r并在同一高度，此时细线与水平方向α角，已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，两小球均可视为点电荷。求∶
（1）细线对A球的拉力大小T；
（2）A球所受库仑力大小F；
（3）A球所带的电荷量q。
参考答案
1．C
【详解】
由于同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互远离，距离增大，根据库仑定律得知，相互作用力减小。由牛顿第二定律得知它们的加速度变小，随着两球间距离增大，电场力做正功，电势能减少，总动能增加。所以速度增加，故速度变大，加速度变小。
故选C。
2．B
【详解】
对B球进行受力分析，如图
根据力的矢量三角形和实际三角形(前后状态绳子位置与两球距离构成)相似，可得
由于重力不变，绳子长度不变，所以比值不变，如果库仑力变为原来的，则小球A和B之间的距离减小为原来的。故ACD错误；B正确。
故选B。
3．D
【详解】
当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时，带电体就可以看成是点电荷，与电荷的种类无关，点电荷和质点类似，都是一种理想化的模型，所以D正确，ABC错误。
故选D。
4．D
【详解】
由库仑定律可得，原来两电荷间的库仑力大小为
改变电荷量后，两电荷间的库仑力大小为
故选D。
5．C
【详解】
A．库仑定律应用条件为“真空中静止的点电荷”，A错误；
B．两个带电小球相距非常近时，不能看成点电荷，所以不能用库仑定律，B错误；
C．根据牛顿第三定律，相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等，C正确；
D．根据库仑定律公式
两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
根据库仑定律
可知，当带电量都增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为
故选A。
7．D
【详解】
A．探究电荷间的库仑力规律时，库仑力与两电荷所带电荷量多少有关，与两电荷间的距离有关，可不一定必须是两电荷的电荷量相等，不相等一样可以探究库仑力，A错误；
B． A对B的库仑力与B对A的库仑力是两电荷间的一对相互作用力，分别作用在两个电荷上，不是一对平衡力，B错误；
C．电子秤的示数与A、B间的距离的二次方成反比，C错误；
D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，C与A各带电荷量是原A所带电荷量的一半，因为A、B间的库仑力与两电荷的电荷量乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
由库仑定律知
C球与A球接触后A、C各带+3q的电荷，C再与B接触后C、B各带+q的电荷，移走C球后，A、B之间的静电力的大小为
9．B
【详解】
根据库仑定律有
所以将它们的距离增大为原来的2倍而各自电荷量保持不变，它们间的库仑力为，则B正确；ACD错误；
故选B。
10．D
【详解】
设物块的质量为m，小物块与斜面间的动摩擦因数，A、B两点间的距离L，带正电的点电荷电量为Q，根据题意可知他们的电性相同。带电的小物块置于斜面上的A点时，受到重力、支持力、沿斜面向下的摩擦力和库仑力，根据平衡条件
在B点时，受到重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力和库仑力，根据平衡条件
联立解得
由此可知无法求出小物块的电荷量、质量及A、B两点间的距离，故D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【详解】
根据库仑定律，有：
若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离不变为原来的
故选C。
12．B
【详解】
A．通过该实验的现象，不能得到电荷之间的作用力随着电量的增大而增大，A错误；
B．该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是否有关，根据实验现象，距离越小作用力越大，B正确；
C．该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大，表示电荷之间的相互作用力越大，C错误；
D．通过该实验现象，无法得到电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离的平方成反比，D错误。
故选B。
13．AD
【详解】
A．根据同种电荷相互排斥可知，两小球一定带同种电荷，所以A正确；
B．对两球受力分析可知
所以不同夹角的球质量不同，与电荷量无关，所以B错误；
CD．根据库仑定律
可知两球间的库仑力为相互作用力，所以总是大小相等，则C错误；D正确；
故选AD。
14．BD
【详解】
AB．依题意，根据同一直线上，三个点电荷只受静电力且处于平衡状态的条件——“两同夹异，两大夹小”，可判断知由于q2为正电荷，则q1、q3均为负电荷，故A错误，B正确；
CD．设q2、q3之间的距离L，则q1、q2之间的距离2L，以q3为研究对象，则由平衡条件可得
所以可得
以q1为研究对象，则由平衡条件可得
所以可得
故C错误，D正确。
故选BD。
15．(1)，方向从一个球指向另一球；(2)，方向背离小球
【详解】
（1）两电荷相距0.5m时，库仑力
因两球带异种电荷，库仑力为引力，故方向从一个球指向另一球。
（2）两小球带异种电荷，接触后的电荷中和后再均分，电荷量均为
库仑力为
同种电荷相排斥，故方向背离小球。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）对A球根据竖直方向平衡条件有
解得
（2）对A球根据水平方向平衡条件有
解得
（3）根据库仑定律有
解得