1.2 静电力 库仑定律 同步练习（含答案解析） (2)

1.2
静电力
库仑定律
同步练习
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选
项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结
果如图1所示，由此对摩擦起电说法正确的是(　　)
图1
A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷
C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等
D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同
2．关于元电荷，下列说法中正确的是(　　)
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
3．如图2所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠
近A时，A带的(　　)
A．正电荷增加
B．负电荷增加
C．正、负电荷均增加
图2
D．电荷数不变
4．如图3所示，挂在绝缘
细线下的小轻质通草球，
由于电荷的相互作用而
靠近或远离，所以(　　)
A．甲图中两球一定带异种电荷
B．乙图中两球一定带同种电荷
图3
C．甲图中两球至少有一个带电
D．乙图中两球只有一个带电
5．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是(　　)
A．A和B原来带有等量异种电荷
B．A和B原来带有同种电荷
C．A和B原来带有不等量异种电荷
D．A和B原来只有一个带电
6．如图4所示的是一个带正电的验电器，当一个金属
球A靠近验电器上的金属小球B
时，验电器中金属箔片的张角减
小，则(　　)
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
图4
D．金属球A一定带负电
7.如图5所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之
间的作用分别为a吸d，b斥c，
c斥a，d吸b，则(　　)
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C.
c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷
图5
8．把一个带电棒接近一个带正电的验电器，金箔先闭
合而后又张开，说明棒上带的是(　　)
A．负电荷
B．可以是正电荷，也可以是负电荷
C．正电荷
D．带电棒上先带正电荷，后带负电荷
9．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和
d夸克的两类夸克组成．u夸克带电荷量为e，d夸克带电荷量为－e，e为基元电荷．下列论断可能正确的
是(　　)
A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
10．如图6所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为
B两部分，这两部分所带电荷量的
数值分别为QA、QB，则下
列结论正确的是(　　)
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB＝QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QA
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所处的位置有关
二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分。请将正确的答案填到横线上）
11．如图7所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，这时金属箔带电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔也能张开，它带________电．
图7
12．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开．①若A、B两球带同种电荷，接触后的电荷量之比为________．②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之为：______.为：___。
三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。
13.（10分）有三个完全相同的金属小球A、B、C，其中，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为-Q，C球不带电.将A和B固定起来，然后让C球反复与A球和B球接触，最后移去C球，求A和B间的相互作用力将变为原来的多少倍。
14.
（10分）三个电荷量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问在三角形的中心应放置多大的电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零
15.
（10分）如图8所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B平衡于绝缘的倾角为30°的光滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为，则B带电荷量是多少 (g取10m/s2)
16．（14分）如图1-2-10所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C，三球质量均为m，相距均为L，若三球均带电，且qA=
+
10q，qB=
+
q，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三者一起向右匀速运动。求：（1）F的大小；（2）C球的电性和电荷量。
第二节静电力库仑定律参考答案
一、选择题
1.CD解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，选项A错误．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，选项B错误，选项C正确．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，选项D错误．
2.BCD解析：元电荷是最小的电荷单位，其电荷量为1.60×10－19C，电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的。因此选项BCD正确。
3.D解析：当带负电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)．选项D正确。
4.BC解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，选项B、C正确．
5.BCD解析：两小球接触后，选项A中电荷中和，两小球不带电荷，所以不再排斥。选项BCD接触后，还有剩余的同性电荷，由于两小球完全相同，所以电荷量平分，所以两小球互相排斥。因此选项BCD正确。
6.AC解析：验电器上的金属箔片和金属球B都带有正电荷，金属箔片之所以张开，是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的．当验电器金属箔片的张角减小时，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了，由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响．当金属球A靠近时，验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体，金属球A离金属球B较近，而离金属箔片较远．如果金属球A带正电，验电器上的正电一定向远处移动，则金属箔片上的电荷量不会减少，所以选项B错误．如果金属球A带负电，验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动，造成金属箔片上的电荷量减少，所以选项C正确．如果金属球A不带电，由于受到金属球B上正电荷的影响，金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷，而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动，效果与金属球A带负电荷一样．所以选项A正确，选项D错误．
7.BD解析：本题考查电荷间的相互作用．由d吸a，d吸b知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥a，c斥b可知c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷，故选项A、C错，选项B、D对．
8.A　解析：由于带电棒上带的是负电荷，因为同性相斥，异性相吸，带电棒上的负电荷会向金箔上移，如果棒上的电荷足够多，负电荷则进一步移向金箔，导致金箔上感应出负电荷。因此，棒上带的是负电荷，选项Ａ正确。
9.B解析：本题主要考查组成原子核的质子和中子的性质．对质子H：带电荷量为2×e＋(－e)＝e，故由2个u夸克和1个d夸克组成对中子n：带电荷量为1×e＋2×(－e)＝0，故由1个u夸克和2个d夸克组成．故B选项正确．
10.D解析：静电感应使得A带正电，B带负电，导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，因而带正电，A部分移去的电子数目和B部分多余电子的数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时，QA、QB的值是不同的，故只有选项D正确．
二、填空题
11.正
负
解析：当A棒靠近验电器B时，由于静电感应，正电荷被排斥到金属箔上而使金属箔张开；用手接触一下验电器小球后，将金属箔上被感应出来的正电荷与大地来的电子中和，这时验电器带负电，移走A后，金属箔带负电，从而张开一定角度．
12.①2:3
②2:1解析：设A、B带电荷量为Q，①若A、B带同种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B球分别带电荷量QA＝Q，QB＝Q，则QA:QB＝2:
3②若A、B两球带异种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B分别电荷量是：QA＝Q:QB＝Q　则QA:QB＝2:1
三、计算题
13.4/7
解析：设A和B的距离为未接触前A和B之间的电场力为=,完全相同的三球经过反复接触后三球的电荷量发生中和后然后三球平分,此时A和B之间的电场力为=。所以=4/7
。
14．解析：假设等边三角形的三个顶点分别是A、B、C，边长是r。由平行四边形定则和数学知识得A、C
两点正电荷对B点正电荷的作用力为.要使B点处的电荷平衡，则在中心处放的电荷为q.由数学知识得中心到B点的距离为,由库仑定律得：.
15.解析：对B球受力分析得，且，
16．见解析
解析：因为A球必须受到C球向右的库仑引力作用，所以C球带负电。
对A、B、C三球整体：F=3ma
对A球：ma
对B球：
ma
解得：qcq
F=
图6
图8
图9