1.2库仑定律跟踪训练（Word版含解析）

库 仑 定 律
一、单选题
1．（2019·甘肃·天祝藏族自治县第二中学高二期中）在真空中有a、b两个点电荷，b的电荷量是a的4倍，如果a受到的静电力是F，则b受到的静电力是（　　）
A． B．4F C．F D．16F
2．（2022·陕西宝鸡·三模）在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　）
A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
3．（2022·湖南·高一期中）下列说法中正确的是（　　）
A．由库仑定律可知，时，
B．元电荷实质上就是电子和质子
C．摩擦起电的实质是电子的转移
D．库仑定律与万有引力定律在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力
4．（2016·天津市红桥区教师发展中心高二期中）如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力为（　　）
A．吸引力， B．吸引力，
C．排斥力， D．排斥力，
5．（2021·江西·丰城九中高二阶段练习）如图所示，质量分别是m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两个带电小球，分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点，已知：q1>q2，m1>m2，两球静止平衡时的图可能是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2022·广东广州·二模）如图，在光滑绝缘斜面上有带电小球a与b，两球同时释放瞬间，a球的加速度刚好为零，则下列关于a、b的电性及初始位置，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2021·北京丰台·高二期中）正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q，则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为，A、B、C是电场线上的三个点。将一个带正电的试探电荷放置于A点，该电荷所带电量为q，在A点所受静电力为F。则F的大小与以下哪些量有关（　　）
① 场源电荷电量Q ② 试探电荷电量q
③ 试探电荷质量m ④ A点与场源电荷间的距离r
A．① ③ B．② ③ C．① ② ③ D．① ② ④
8．（2022·上海市宝山中学高三期中）如图所示，探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球A带电，置于绝缘支架上，带电小球B悬于绝缘丝线的下端，质量为m．当悬在点，B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（ ）
A．A、B间的库仑力为 B．A、B间的库仑力为
C．将悬点移到，平衡时B低于A D．将悬点移到，平衡时A、B仍在同一高度
二、多选题
9．（2022·湖北·孝感高中高一期中）如图所示，为固定在竖直面内的光滑绝缘半圆形轨道，在圆心“O”处固定一带正电的点电荷Q，带正电的小球可视为质点静止在最低点C。现给小球施加一水平向右的外力F，使小球沿轨道缓慢地向上移动，对此过程，下列说法正确的是（　　）
A．小球所受库仑力恒定
B．外力F一直增大
C．小球合外力逐渐增大
D．小球对轨道的压力逐渐增大
三、实验题
10．（2022·海南鑫源高级中学高一期中）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）小球在哪个位置受到的力最大______（选填“”,“”或“”）
四、解答题
11．（2020·广东·肇庆市实验中学高二期中）甲、乙两导体球，甲球带有的正电荷，乙球带有的负电荷，放在真空中相距为的地方，甲、乙两球的半径远小于。（结果保留三位有效数字）
（1）试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？
（2）如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？
12．（2022·江苏·南京航空航天大学苏州附属中学高一期中）如图所示，带电小球A和B放在光滑的绝缘水平面上，球A质量，球B质量为；所带电荷量值，A带正电，B带负电，现有水平向右恒力F作用于A球，可使A、B一起向右运动，且保持间距不变，静电力常量，求：
（1）A、B间库仑力的大小；
（2）B的加速度a；
（3）恒力F的大小。
参 考 答 案
1．C
【解析】根据牛顿第三定律，两带电体之间的库仑力是作用力与反作用力，二者大小总是相等的，与所带电量无关，因此b受到的静电力大小等于a受到的静电力，即也为F。
故选C。
2．D
【解析】A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷代替物体的方法叫理想模型法，故A错误；
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，故B错误；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故C错误；
D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，伽利略是首次采用实验和逻辑推理相结合的方法研究问题的科学家，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A．由库仑定律可知，时，电荷不能看作点电荷，不能用库仑定律计算电荷之间的作用力，其作用力也不是无穷大，A错误；
B．元电荷实质上不是电子和质子，是电子或质子所带电荷量的绝对值，B错误；
C．摩擦起电的实质是电子的转移，C正确；
D．库仑定律与万有引力定律在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引力不是同种性质的力，D错误。
故选C。
4．A
【解析】设A带电量为+q，B带电量为-q，库仑力为
不带电的C球，与A球接触后移开，两球带电量为
再将C球与B球接触后 ，两球带电量为
此时A、B两球因为带异种电荷，相互作用力为吸引力，大小为
故选A。
5．D
【解析】根据库仑定律易知两球所受库仑力大小相等，作出两球受力分析如图所示，根据正弦定理有
比较以上两式可知
且考虑到m1水平方向上受力平衡，则
综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
6．B
【解析】带电小球a在光滑绝缘斜面上，对其受力分析，受重力支持力和带电小球b对它的库仑力。两球同时释放瞬间，a球的加速度刚好为零，即带电小球b对它的库仑力与重力和支持力的合力平衡，故带电小球b对小球a的库仑力沿斜面向上。综上所述只有B图符合题意。
故选B。
7．D
【解析】A点所受静电力为
可知F的大小与场源电荷电量Q、试探电荷电量q、A点与场源电荷间的距离r有关，与试探电荷质量m无关，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【解析】AB．当悬在点，B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，对B球受力分析，如下图所示
两球带同种电荷，根据几何知识可得，A、B间的库仑力为
故AB错误；
CD．将悬点移到，由库仑定律
可知A、B距离越远， A、B间的库仑力越小，则平衡时B球越低，故C正确，D错误。
故选C。
9．BD
【解析】A．小球的带电量为，跟库仑定律可得
可知，小球所受库仑力大小不变，但在小球运动过程中库仑力的方向时时在改变，故小球所受库仑力为变力，A错误；
BD．小球在运动过程中，小球、圆心的连线与竖直方向的夹角为，小球受力如图所示
根据平衡条件可得
整理得
小球沿轨道缓慢地向上移动过程中逐渐增大，即外力F一直增大，小球对轨道的压力逐渐增大，BD正确；
C．小球沿轨道缓慢地向上移动，处于一些列动态平衡中，即小球合外力为零，C错误；
故选BD。
10． B
【解析】（1）[1]本实验是探究影响电荷间相互作用力的因素，则作用力的大小不能通过库仑定律来判断，只能通过对小球的受力分析来判断，根据平衡条件可知，库仑力大小不同时，细线偏离竖直方向的角度不同，即可以通过丝线偏离竖直方向的角度来反映，故ACD错误B正确。
故选B。
（2）[2]对小球受力分析，根据平衡条件可得
可知，角度越大，库仑力越大，由图可知，在处偏离的角度最大，则库仑力最大。
11．（1），引力；（2），斥力
【解析】（1）因为甲、乙两球的半径远小于，因此两小球都可以看成点电荷，根据库仑定律可得
两球带异种电荷，它们之间的作用力为库仑引力；
（2）如果两个导体球完全相同，接触后则电荷先中和后平分，每个小球带的电荷量均为
放回原处后，根据库仑定律可得
两球均带正电荷，它们之间的作用力为库仑斥力。
12．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据库仑定律，则有：A、B间库仑力的大小
（2）对B研究，B球向右加速，合力向右，根据A、B间库仑力的大小，及牛顿第二定律
解得
（3）A、B一起向右运动，且保持间距不变，A、B加速度相等。对A，受到拉力与库仑引力，由牛顿第二定律
解得
试卷第1页，共3页
试卷第4页，共4页