必修第三册1.2库仑定律同步练习 （word版含答案）

必修第三册 1.2 库仑定律 同步练习
一、单选题
1．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
2．如图所示，A、B两带电小球的质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2，两小球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时A、B两球处于同一高度，与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知细线OA长为l，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　）
A．A、B间库仑力大小为m2g B．细线OA的弹力大小为m1g
C．A、B间库仑力大小为k D．A、B的质量之比为m1∶m2＝2∶1
3．真空中有两个相同的金属球，相距为L，金属球的半径比L小得多，它们的带电量分别为-q和+5q，这时相互间的引力为F。现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，可视为点电荷的甲、乙两带电小球均处于静止状态，其中甲球固定，悬挂乙球的绝缘丝线与竖直方向的夹角为。下列措施可使增大的是（ ）
A．仅减少甲球的电荷量 B．仅增加甲球的电荷量
C．仅将甲小球向左移动 D．同时减少两球的电荷量
5．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
6．两个分别带有电荷量和的相同金属小球A、B（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间的库仑力的大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B等大的金属球C与A、B反复足够多次接触，最后移去C。则两球间库仑力的大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长l0，若让每个小球带上相同的电荷量q，小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力常量为k，则弹簧的劲度系数为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，质量的小物块b置于倾角为的斜面体c上，通过绝緣细绳跨过光滑的定滑轮与带正电荷的小球M连接，左侧细绳与斜而平行，带负电荷的小球N用绝缘细绳悬挂于P点，两小球的质量相等。初始时刻，连接小球M的一段细绳与竖直方向的夹角且两小球之间的距离d=3cm。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面，且b、c都静止，放电结束后滑块b恰好没滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。静电力常量。下列说法正确的是（　　）
A．初始状态，地面对斜面体c的摩擦力大小为
B．放电过程中，小物块b对斜面体c的摩擦力不一定变大
C．地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D．小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
9．“顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化：在某处固定一个电荷量为的带正电的点电荷，在其正下方处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离。点电荷与原子之间产生作用力。你可能不会求解，但是你可以通过物理分析进行判断，关于的表达式，可能正确的是（式中为静电力常量）（　　）
A． B．F= C． D．F=
10．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
11．如图所示，在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷，其中a和b电荷量均为＋q，c和d电荷量均为－q。静电力常量为k，则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是（　　）
A．0 B． C． D．
12．干燥的秋冬季节容易使物体带电，某同学用绝缘细线将一个质量为的锡箔纸球悬挂在铁架台上，铁架台置于水平桌面并靠近一个放在绝缘支架上的金属球，金属球与锡箔纸球处于同一高度，如图所示，最终静止时细线偏离竖直方向的角度为，不考虑铁架台受到的电场力，已知重力加速度为g，由此不能求出的是（　　）
A．锡箔纸球所受的电场力
B．细线的拉力
C．铁架台所受的摩擦力
D．锡箔纸球静止处的电场强度
13．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量变为原来的四倍，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量变为原来的（　　）
A． B． C． D．
14．两个半径相同的金属小球，所带同种电荷电荷量之比为1：7，相距为r（r远大于球半径），两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的（　　）
A． B． C． D．
15．物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。关于点电荷说法正确的是（　　）
A．点电荷的带电量可以是任意值
B．物体带电量很大时不可以看作点电荷
C．体积很小的带电体一定能看成点电荷
D．“点电荷”模型与运动学的“质点”模型类似
二、填空题
16．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则∶推力F 将___；两小球间距离将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
17．当带电体的______、______、______可忽时，带电体可以看成带有电荷的点，此带电体称为______。这个概念体现了物理学中的______研究方法。
18．静电力计算：
（1）两点电荷间的静电力直接应用_______计算。
（2）两个或两个以上点电荷对某一电荷的作用力等于各个电荷单独对这个电荷的作用力的_______。
（3）两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而_______。
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．有同学设计了一个验证库仑定律的实验：让两个软木球带电，用绝缘丝线将其中一个球悬挂起来，另一个球装在绝缘柄上，使它们处在同一水平高度上，保持某一水平距离，如图所示，这时，只要测出以下两种情况下悬挂球偏离竖直方向上的角度，就能算出库仑力，进而验证库仑定律，①保持两球带电量不变，改变它们之间的水平距离r；②保持两球水平距离不变，改变两球的带电量。
（1）请你利用测出的角度，根据共点力的平衡条件，推导库仑力和之间的关系式；
（2）怎样让两个软木球带上等量同种电荷？又怎样改变它们的电荷量？
（3）怎样测量两球之间的水平距离？为什么要这样测量？
21．氢原子由一个质子和一个电子组成。根据经典模型，电子绕核做圆周运动，轨道半径。已知质子的质量，电子的质量，万有引力常量。
（1）求电子受到质子的静电力和万有引力的大小
（2）库仑定律和万有引力定律的表达式有哪些相似之处？
（3）在研究微观物质的相互作用力时，在库仑定律和万有引力定律中，哪一种力可以被忽呢？请说明理由。
22．如图所示，等边三角形ABC的边长为L，在顶点A、B处有等量异种点电荷QA、QB，QA＝Q，QB＝－Q，求在顶点C处的电荷量为QC的点电荷所受的静电力。
23．两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距l。如果引入第三个小球，恰好使得三个小球只在它们相互之间的静电力作用下处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，放在何处，电荷量又是多少
24．两个质量都为的导体球，分别被两根长0.04m的绝缘丝线吊在同一点上。它们带上等量同种电荷后，两球互相排斥，至图所示位置平衡时两线间夹角为60°，静电力常量。求：
(1)两球间静电力的大小；
(2)每个导体球所带的电量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．B
5．A
6．A
7．D
8．A
9．D
10．D
11．D
12．D
13．C
14．D
15．D
16． 减小 增大
17． 本身大小 形状 电荷分布 点电荷 建立理想化模型
18． 库仑定律 矢量和 有所改变
19．
20．(1)见详解；(2)见详解；(3)见详解
21．（1），；（2）见解析；（3）见解析
22．QC为正电荷时，，方向为平行于AB连线向右；QC为负电荷时，，方向平行于AB连线向左。
23．第三个小球为负电荷放在两球连线之间距离电荷量为Q的小球处
24．(1)0.1N；(2)
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