9.2库仑定律 课后巩固（word版含答案）

9.2库仑定律 课后巩固 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1．对库仑定律的理解，以下说法中正确的是（　　）
A．将两个点电荷放置在绝缘的煤油中相距一定距离，则两点电荷间将没有库仑力的作用
B．由库仑力的表达式：可知，当时，F将趋向于无限大
C．库仑在实验中发现并总结了电荷间相互作用规律，同时用实验手段测定了静电常数k=6.67×10-11N.m2/C2
D．两个球心相距为L、带电量均为Q且电荷均匀分布的绝缘球间的静电力大小为
2．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
3．两个完全相同的金属球A和B，其中A球带电荷量为+5Q、B球带电荷量为－Q（均可视为点电荷），两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变为（　　）
A． B． C． D．4F
4．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、、不同的位置，调节丝线长度，使小球与指电导体球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。图中实验采用的方法是（　　）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
5．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
6．如图所示，质量均为m的a、b、c、d四个带电小球，其中，a、b、c三个完全相同的小球的带电量均为q（电性未知），且位于光滑绝缘的水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球等分整个圆周。带电量为10q（电性未知）的小球d位于O点的正上方R处，且在外力作用下恰好处于静止状态。重力加速度为g，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c、d四个小球带电量的总和一定为-7q
B．外力的大小为、方向竖直向上
C．小球a的角速度为
D．小球b的动能为
7．如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A，B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力为，现在两球带上同种电荷后，上、下两根细线的拉力分别为，则（　　）
A． B．
C． D．
8．在物理学发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献说法正确的是（　　）
A．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用此方法研究了力与运动的关系
B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷e的数值
C．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在
二、多选题
9．如图所示，己知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d。若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法正确的是（　　）
A．丝线对B球的拉力逐渐变小
B．A球对B球的库仑力逐渐变小
C．当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
D．当AB间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
10．如图所示，A、B两球所带电荷量均为2×10-5 C，质量均为0.72 kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球固定在绝缘棒一端，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30°，静电力常量k=9.0×109 Nm2/C2，则B球距离A球的距离可能为（　　）
A．0.5 m B．0.8 m C．1.2 m D．2.5 m
11．如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、、，B小球带负电，电荷量绝对值为q、A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细四线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是（　　）
A．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为
B．剪断O点与A小球间细线的瞬间，C球的加速度为g
C．静止时，A、B两小球间细线的拉力为
D．静止时，B、C两小球间细线的拉力为
12．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=2cm，bc=1cm，ca=cm，设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（　　）
A．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线时，a、b的电荷同号
B．小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b的连线时，a、b的电荷同号
C．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线时，k=1
D．小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b的连线时，k=
三、实验题
13．探究影响电荷间相互作用力的因素实验如下图：
O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。
（1）下列选项中可以反映这个力大小的是______
A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度
C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量
（2）若球质量m，在位置偏离竖直方向的夹角，带电小球受的库仑力F水平向右，则F大小为______
14．随着力传感器的测量精度的提高，不用“扭秤”而进行实验研究点电荷间的相互作用力（库仑力）成为可能。如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置，在抽成真空的玻璃容器A内，M、N为完全相同的金属小球（带电后可视为点电荷），用绝缘支柱固定带电小球M，用可调丝线悬挂原来不带电的小球N，调控小球N的位置，通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球M、N间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器B可以显示丝线上的拉力，控制放电杆可以让带电小球完全放电。实验小组完成了以下操作：
①在球N不带电时读出传感器示数F0；
②让球N与球M接触后，调整球N到位置1，读出并记录传感器示数F1；
③继续调整球N分别到位置2、3、4，依次读出并记录传感器示数F2、F3、F4；
④用放电杆使球N完全放电，再让球N与球M接触后，放回到位置1，读出并记录传感器示数F5；
⑤重复④的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7。
（1）小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时小球M、N间的库仑力大小为_______。
（2）对于上述操作，下列说法正确的是_______。
A．本实验采用的主耍实验方法是等效替代法
B．根据①②③的操作，可研究库仑力跟点电荷距离间的关系
C．根据②④⑤的操作，可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系
D．要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电量
（3）实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是_______。
四、解答题
15．把质量为的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来。若将带电荷量的带电小球B靠近小球A，如图所示。当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向恰成角（小球A、B可看成点电荷）。g取，静电力常量。求：
（1）A球受的库仑力大小；
（2）A球的电性及所带电荷量。
16．在探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系时，某同学用两根长均为L的绝缘细线把小球A、B悬挂在同一水平面上相距为L的M、N两点。两球质量均为m且带等量正电荷，静止时A、B的位置如图所示，细线与竖直方向的夹角为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，A、B均视为点电荷，求：
（1）B球对A球的库仑力大小；
（2）A球所带的电荷量。
17．如图所示，A、B两小球带等量同号电荷，A固定在竖直放置的L＝10cm长的绝缘支柱上，B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处，斜面倾角为θ＝30°，B的质量为。求：
（1）B球对斜面的压力大小。
（2）B球带的电荷量大小（g取10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2）。
18．如图所示，把质量为的带负电小球A用绝缘细绳悬挂，若将带电量为的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，则绳与竖直方向成角，，，试问：
（1）A、B间的库仑力多大？
（2）B球带电量是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第10页，共1页
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．D
5．B
6．C
7．B
8．C
9．BD
10．AB
11．AB
12．BD
13．B
14． BD 使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分
15．（1）；（2）带负电，
16．（1）；（2）
17．（1）0.2 N；（2）
18．（1）；（2）