1.2 库仑定律 同步练习
一、单选题
1.两个固定的点电荷,它们之间的静电力大小为F,现在使它们的电荷量都变为原来的一半,则它们之间的静电力大小变为( )
A.4F B. C.2F D.
2.某同学探究“影响静电力的因素”的实验过程如图所示。带电球体Q固定,电荷量不变,改变小球的电荷量后,把绝缘丝线先后挂在图中a、b位置,调整丝线长度使小球球心都与带电球Q的球心连线水平,丝线与竖直方向夹角的大小关系为θ1>θ2。则两次实验中小球带电荷量和受到库仑力大小的关系为( )
A.qa>qb B.qaFb D.Fa3.有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F,那么( )
A.F=k B.F>k C.F<k D.无法判定
4.如图,金属小球A固定在光滑水平地面上,另一金属小球B通过绝缘轻弹簧与A球连接,使两球带上电荷量为Q的等量同种电荷,两球稳定时弹簧形变量为x1,若使两球带上电荷量也为Q的等量异种电荷,两球稳定时弹簧型变量为x2,两球可视为质点,则有( )
A.x1B.x1>x2
C.x1=x2
D.条件不足,无法判断
5.两个带电荷量分别为q和Q的点电荷,若它们之间的库仑力为F,静电力常量为k,则它们之间的距离为( )
A. B. C. D.
6.两个带等量同种电荷金属小球,它们的带电量均为Q,两小球的圆心距为R,它们之间的库仑力为F,若两小球的距离不变,让小球带上等量异种电荷,带电量大小均为Q,则两小球间的库仑力的大小下列说法正确的是( )
A.F B. C.小于F D.大于F
7.如图,三个带电小球用等长的绝缘细线悬挂于水平天花板上,当R带负电时,三条细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A.P带正电荷 B.Q带负电荷
C.P带电量大于Q所带电量 D.R带电量小于Q所带电量
8.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
9.如图所示,两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在水平向右的匀强电场中,悬点均为O,两小球质量均为m,带等量异种电荷。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.M带正电荷
B.匀强电场的电场强度大小为
C.小球所带电荷量为
D.若小球M的电荷量变为原来的四倍,N电荷量不变,两小球仍能在原位置平衡
10.如图所示,真空中有三个带正电的点电荷,它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的电荷量都是。若引入一个点电荷P,放在等边三角形的中心,使三角形顶点处的电荷所受静电力合力为零,则下列说法正确的是( )
A.未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为
B.未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为
C.引入的点电荷P带负电,所带电荷量为
D.引入的点电荷P带正电,所带电荷量为
11.如图所示,带电小球A固定在竖直墙面上,用绕过固定在竖直墙上C点的小定滑轮的细线拉着带电小球B,小球B静止,此时A、B连线水平,A、B间的距离为r,A、C间的距离为h,h>r。用拉力F缓慢拉动绳端,使小球B缓慢向上移动,在小球B从图示位置一直运动到C点的过程中( )
A.拉力F一直减小 B.拉力F先增大后减小
C.小球一直做曲线运动 D.小球先做曲线运动后做直线运动
12.如图把一个带电小球A固定在光滑的绝缘水平桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B,现给小球B一个垂直A、B连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则下列说法中正确的是( )
A.若A、B带同种电荷,B球可能做速度减小的曲线运动
B.若A、B带同种电荷,B球一定做加速度增大的曲线运动
C.若A、B带异种电荷,B球一定做类平抛运动
D.若A、B带异种电荷,B球可能以A为圆心做匀速圆周运动
13.如图所示,一个带正电的球体M放在绝缘支架上,把系在不可伸长的、绝缘丝线上质量为m的带电小球N,挂在横杆上的P处。当小球N静止时,两球心恰好在同一水平面上且丝线与竖直方向的夹角为,两小球可看作点电荷。则下列说法正确的是( )
A.绝缘丝线上承受的拉力大小为
B.小球N受到球体M施加的库仑力大小为
C.小球N带正电,球体M与小球N的电荷量不变,球体M越靠近小球N,夹角θ越大
D.小球N带正电,球体M位置不变,M的电荷量越大,夹角θ越小
14.如图所示,在光滑绝缘水平面上,四个点电荷被分别放置于正方形的四个顶点,要使a点处的点电荷所受合外力为0,其他点电荷固定不动,则应满足( )
A. B.
C. D.不确定,与a点处的点电荷电性有关
15.如图所示,光滑绝缘水平面上有一菱形 ABCD,其中∠A=60° ,现将两电荷量均为Q的正点电荷固定在A、C两点,欲使放在B点的负试探电荷q静止,则应在D点放置的电荷为( )
A.电荷量为Q的正电荷 B.电荷量为Q的负电荷
C.电荷量为Q的正电荷 D.电荷量为Q的负电荷
二、填空题
16.库仑定律的内容:_______中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成_______,与它们的距离的二次方成_______,作用力的方向在它们的_______上。
静电力:电荷间的相互作用力,也叫_______。
17.理解库仑定律应注意的问题
(1)库仑定律的适用条件。公式仅适用于______中(空气中近似成立)的两个______间的相互作用。如果其它条件不变,两点电荷在介质中,其作用力将比它们在真空中的作用力小;
(2)应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行,即用公式计算库仑力的大小,不必将表示两个带电体的带电性质的正负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入,再根据同种电荷相互排斥、异各电荷相互吸引来判断库仑力的方向,这样可以避免不必要的麻烦和可能出现的错误;
(3)库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中,库仑力比______强得多;
(4)库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式,但是任一带电体都有可以看作是由许许多多______组成的。只要知道了带电体的电荷分布情况,根据库仑定律和______,就可以求出何意带电体间的静电力的大小和方向。
18.真空中相隔一定距离放置两个带正电的点电荷,它们之间的库仑力为______(填“引力”或“斥力”);若将它们的距离增大,则它们之间的库仑力将______(填“增大”或“减小”)。
19.两个完全相同的绝缘金属小球,分别带有的正电荷和的负电荷,当它们相距时,它们间的静电力大小为______N;若将它们接触后再放回原处,这时它们间的静电力大小为______N.(设两带电小球可看作点电荷)
三、解答题
20.如图所示,真空中的两个点电荷A、B相距r=3×10-2m,电荷量分别为qA=+2 ×10-7C,qB=-3×10-7C,静电力常量k=9×109N·m2/C2。问:
(1)点电荷A受到库仑力的方向如何?(答“沿AB方向”或“沿BA”方向)
(2)点电荷B受到库仑力的大小是多少?
21.如图所示,一质量m,电荷量q的带正电小球A用长为L的轻质绝缘细线悬挂于O点,另一带电量未知的小球B固定在O点正下方绝缘柱上(A、B均可视为点电荷)。当小球A平衡时,恰好与B处在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角θ。已知重力加速度g,静电力常量k,求∶
(1)小球B的电性;
(2)小球A受到的静电力大小;
(3)小球B的电荷量。
22.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。
23.真空中,带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r,在距A、B电荷都为r的地方放置带电荷量为的点电荷C。求:
(1)点电荷C所受的静电力;
(2)点电荷A所受的静电力。
24.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。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
2.C
3.B
4.A
5.C
6.D
7.C
8.D
9.B
10.C
11.D
12.D
13.C
14.C
15.D
16. 真空 正比 反比 连线 库仑力
17. 真空 点电荷 万有引力 点电荷 万有引力定律
18. 斥力 减小
19.
20.(1) 沿AB方向;(2)0.6N
21.(1)正电;(2);(3)
22.(1);(2)
23.(1),方向平行AB连线,指向B;(2),方向与AB连线成60°斜向下。
24.(1);(2);(3)
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