2018年8月22日 库仑定律 每日一题 2018-2019学年上学期高二物理人教版（课堂同步系列一） Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2018年8月22日 库仑定律 每日一题 2018-2019学年上学期高二物理人教版（课堂同步系列一） Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 236.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-24 19:17:31 | ||
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文档简介
8月22日 库仑定律
高考频度：★★☆☆☆
难易程度：★★☆☆☆
（2018·百校联盟年高考名师猜题保温金卷）如图所示，在电场强度大小为E0的水平匀强电场中，a、b、和c三个点电荷分别固定在光滑水平面上的同一直线上，ab之间的距离为L，c在ab的中点上。当a、b、和c的电荷量均为+Q时，水平面内与a、b两点电荷距离均为L的O点处有一电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态。如果仅让点电荷a带负电，电荷量大小不变，其他条件都不变，则O点处电荷的受力变为
A．
B．
C．
D．
【参考答案】C
【试题解析】由于电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态，受力分析如所示：由物体的平衡可得：，如果仅让点电荷a带负电，电荷量大小不变，其他条件都不变，相当于只有点电荷a（且a带负电荷，电荷量为2Q）对O点处电荷作用，则O点处电荷的受力变为，选项C正确，ABD错误。
【名师点睛】本题考查库仑定律与力学平衡知识的问题，注意受力分析，画出受力分析图是解决力学题的关键。
【知识补给】
库仑定律
一、库仑定律的应用
1．库仑定律只对点电荷或者可看成点电荷的模型适用。
2．库仑定律公式F=中，若未规定Q、q表示电荷量大小，在计算时应带有表示电性的正负号，F>0表示斥力，F<0表示引力。
3．三个点电荷在一条直线上能保持静止，则电性一定是两同夹异。
二、三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时，满足的规律
1．“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上。
2．“两同夹一异”——正负电荷相互间隔。
3．“两大夹一小”——中间电荷的电荷量最小。
4．“近小远大”——中间的电荷靠近电荷量较小的电荷。
（2018·吉林省扶余市第一中学高一下学期期末）两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是
A．若m1>m2，则θ1﹤θ2
B．若m1=m2，则θ1=θ2
C．若m1θ2
D．若q1=q2，则θ1=θ2
两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和–Q的电荷量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为
A． B．3F
C．4F D．9F
（2018·山东省烟台市高一下学期期末考试）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个金属小球A和B带同种电荷，它们之间用一绝缘轻弹簧相连，平衡时弹簧伸长量为；如果将A所带电荷量减半，当它们重新平衡时，弹簧伸长量为x，则x和的关系为
A．=2x
B．>2x
C．<2x
D．>2x
（2018·浙江省温州九校高一期末）关于库仑定律，下列说法正确的是
A．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
B．根据F=k，当两电荷的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
D．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常数），方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷。求：
（1）乙球刚释放时受到的库仑力；
（2）乙球在释放瞬间的加速度大小；
（3）乙球的速度最大时两球间的距离。
质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电荷量qA=+10q；B球带电荷量qB=+q。若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则：
（1）C球带电性质是什么？
（2）外力F为多大？
【参考答案】
ABC 若小球在同一水平面上，则m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知：m1g=，m2g=；因F=F′，则；可见，若m1>m2，则θ1<θ2；若m1=m2，则θ1=θ2；若m1θ2，θ1、θ2的关系与两电荷所带电荷量无关。故ABC正确，D错误。
【点睛】本题是库仑定律与力的平衡问题的结合，注意库仑力是两个小球联系的纽带，由平衡条件分别找出两个小球的质量与库仑力关系是解题的关键。
C 设弹簧的劲度系数为k，原长为l，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有：，如果A、B带电荷量减半，当它们重新平衡时，平衡时有：，联立解得，故选C。
【点睛】本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用。
A 库仑定律的表达式为F=k，万有引力定律的表达为F=G，故两表达式相似，都是平方反比定律，故A正确。当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式F=k不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故B错误。库仑定律适用于点电荷，点电荷并不一定是体积很小的球体，故C错误。两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对q2的电场力大小上总等于q2对q1电场力，故D错误。
【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷。
可解得：
（3）当乙球所受的甲的静电斥力和F大小相等时，乙球的速度最大
可解得x=2l0
（1）负电荷 （2）
（1）由于A、B两球都带正电，它们互相排斥，C球必须对A、B都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C球带负电荷
（2）以三球为整体，设系统加速度为a
则F=3ma
高考频度：★★☆☆☆
难易程度：★★☆☆☆
（2018·百校联盟年高考名师猜题保温金卷）如图所示，在电场强度大小为E0的水平匀强电场中，a、b、和c三个点电荷分别固定在光滑水平面上的同一直线上，ab之间的距离为L，c在ab的中点上。当a、b、和c的电荷量均为+Q时，水平面内与a、b两点电荷距离均为L的O点处有一电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态。如果仅让点电荷a带负电，电荷量大小不变，其他条件都不变，则O点处电荷的受力变为
A．
B．
C．
D．
【参考答案】C
【试题解析】由于电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态，受力分析如所示：由物体的平衡可得：，如果仅让点电荷a带负电，电荷量大小不变，其他条件都不变，相当于只有点电荷a（且a带负电荷，电荷量为2Q）对O点处电荷作用，则O点处电荷的受力变为，选项C正确，ABD错误。
【名师点睛】本题考查库仑定律与力学平衡知识的问题，注意受力分析，画出受力分析图是解决力学题的关键。
【知识补给】
库仑定律
一、库仑定律的应用
1．库仑定律只对点电荷或者可看成点电荷的模型适用。
2．库仑定律公式F=中，若未规定Q、q表示电荷量大小，在计算时应带有表示电性的正负号，F>0表示斥力，F<0表示引力。
3．三个点电荷在一条直线上能保持静止，则电性一定是两同夹异。
二、三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时，满足的规律
1．“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上。
2．“两同夹一异”——正负电荷相互间隔。
3．“两大夹一小”——中间电荷的电荷量最小。
4．“近小远大”——中间的电荷靠近电荷量较小的电荷。
（2018·吉林省扶余市第一中学高一下学期期末）两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是
A．若m1>m2，则θ1﹤θ2
B．若m1=m2，则θ1=θ2
C．若m1
D．若q1=q2，则θ1=θ2
两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和–Q的电荷量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为
A． B．3F
C．4F D．9F
（2018·山东省烟台市高一下学期期末考试）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个金属小球A和B带同种电荷，它们之间用一绝缘轻弹簧相连，平衡时弹簧伸长量为；如果将A所带电荷量减半，当它们重新平衡时，弹簧伸长量为x，则x和的关系为
A．=2x
B．>2x
C．<2x
D．>2x
（2018·浙江省温州九校高一期末）关于库仑定律，下列说法正确的是
A．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
B．根据F=k，当两电荷的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
D．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常数），方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷。求：
（1）乙球刚释放时受到的库仑力；
（2）乙球在释放瞬间的加速度大小；
（3）乙球的速度最大时两球间的距离。
质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电荷量qA=+10q；B球带电荷量qB=+q。若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则：
（1）C球带电性质是什么？
（2）外力F为多大？
【参考答案】
ABC 若小球在同一水平面上，则m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知：m1g=，m2g=；因F=F′，则；可见，若m1>m2，则θ1<θ2；若m1=m2，则θ1=θ2；若m1
【点睛】本题是库仑定律与力的平衡问题的结合，注意库仑力是两个小球联系的纽带，由平衡条件分别找出两个小球的质量与库仑力关系是解题的关键。
C 设弹簧的劲度系数为k，原长为l，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有：，如果A、B带电荷量减半，当它们重新平衡时，平衡时有：，联立解得，故选C。
【点睛】本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用。
A 库仑定律的表达式为F=k，万有引力定律的表达为F=G，故两表达式相似，都是平方反比定律，故A正确。当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式F=k不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故B错误。库仑定律适用于点电荷，点电荷并不一定是体积很小的球体，故C错误。两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对q2的电场力大小上总等于q2对q1电场力，故D错误。
【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷。
可解得：
（3）当乙球所受的甲的静电斥力和F大小相等时，乙球的速度最大
可解得x=2l0
（1）负电荷 （2）
（1）由于A、B两球都带正电，它们互相排斥，C球必须对A、B都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C球带负电荷
（2）以三球为整体，设系统加速度为a
则F=3ma