高中物理教科版选修3-1自我检测 库仑定律 Word版含解析

库仑定律

一、夯实基础
1.关于点电荷，下列说法中正确的是(　　)
A．点电荷就是体积小的带电体
B．球形带电体一定可以视为点电荷
C．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
【答案】D
【解析】点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A、B、C均错，D正确．
2.在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F.要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是(　　)
A．使甲、乙电荷量都变为原来的倍 B．使甲、乙电荷量都变为原来的倍
C．使甲、乙之间距离变为原来的2倍 D．使甲、乙之间距离变为原来的倍
【答案】B
【解析】真空中有两个点电荷，它们之间的相互作用力为F，即为F＝k；若使它们之间的相互作用力为2F，可保持距离不变，使甲、乙电荷量都变为原来的倍，则库仑力变为原来的2倍，故A错误，B正确；保持两点电荷的电荷量不变，使它们之间的距离变为原来的倍，则库仑力变为原来的2倍，故C、D错误．
3.（2019·天津红桥区期中)两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r，它们带有等量同种电荷q时，相互间的库仑力为F1，若距离不变，它们带有等量异种电荷q时，库仑力为F2，则两力大小(　　)
A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2 D．无法确定
【答案】B
【解析】库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，两个半径相等体积不能忽略的金属球不能看作点电荷，当两球带同种电荷时，间距大于两球心的距离，当两球带异种电荷时，间距小于两球心的距离，故库仑力F1＜F2，B选项正确．
4(2019·浏阳三校联考)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(　　)
A．两球都带正电 B．两球都带负电
C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D．两球受到的静电力大小相等
【答案】D
【解析】两球之间存在静电斥力，只能判断两球带的电性相同，不能肯定两球都带正电还是都带负电，A、B选项错误；静电力是作用力与反作用力，两球受到的静电力大小相等，C选项错误，D选项正确．
5如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知放在P、Q连线上某点R处的电荷q受力为零，且PR＝2RQ.则(　　)
A．q1＝2q2 B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2
【答案】B
【解析】已知电荷在P、Q连线上某点R处受力为零，则q1、q2带同种电荷，根据库仑定律得＝，
因PR＝2RQ，解得：q1＝4q2.
6.如图所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是(　　)
A．F1一定大于F2 B．F1一定小于F2
C．F1与F2大小一定相等 D．无法比较F1与F2的大小
【答案】C
【解析】甲、乙两球所受的库仑力属于作用力与反作用力，它们是大小相等、方向相反的，与所带电荷量的大小无关，所以C正确，A、B、D错误．
7.A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为(　　)
A．－ B. C．－F D．F
【答案】B
【解析】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为－2q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相同．设AB＝r，则BC＝2r.则有：F＝k，故电荷量为－2q的点电荷在C处所受电场力为：FC＝k＝，故选B.
8(2019·浙江期末)如图1两个带电物体，甲固定在绝缘水平面上，乙从甲右侧某处静止释放后的v-t图象如图2所示，则(　　)
A．两个物体带同种电荷 B．两个物体带异种电荷
C．两个物体带电量一定相等 D．两个物体带电量一定不等
【答案】B
【解析】分析图2可知，乙物体的速度越来越大，加速度越来越大，则甲、乙两物体的库仑力越来越大，间距减小，两物体带异种电荷，A选项错误，B选项正确；库仑力是相互作用力，无法判断两物体带电量的多少，C、D选项错误．
9.(2018·烟台期末)如图所示，在光滑绝缘的水平面上放置两带正电的小物块甲和乙，所带电荷量分别为q1和q2(q2＞q1)．由静止释放后，甲、乙两物块向相反方向运动．在物块运动过程中，下列表述正确的是(　　)
A．甲物块受到库仑力小于乙物块受到的库仑力 B．两个物块受到的库仑力任何时刻都大小相等
C．库仑力对两物块都不做功 D．在相同时间内库仑力对两物块所做的功一定相等
【答案】B
【解析】库仑力是相互作用力，任何时刻，甲物块受到的库仑力等于乙物块受到的库仑力，A选项错误，B选项正确；库仑力对两物块做正功，C选项错误；两个物块的质量不一定相等，加速度不一定相等，位移大小不一定相等，相同时间内库仑力对两物块所做的功不一定相等，D选项错误．
10.在真空中一条直线上固定有三个点电荷qA＝－8×10－9 C，qB＝5×10－9 C，qC＝4×10－9 C，AB＝8 cm，BC＝4 cm.如图所示，求qB受到的库仑力的大小和方向．(k＝9.0×109 N·m2/C2)
【答案】1.687 5×10－4 N　方向向左
【解析】根据库仑定律，A对B的库仑引力向左，大小为
FAB＝k＝5.625×10－5 N.
C对B库仑斥力向左，大小为
FCB＝k＝1.125×10－4 N.
故根据力的合成法则，qB受到的库仑力的大小为
F＝FAB＋FCB＝1.687 5×10－4 N，
方向向左．