2019-2020学年人教版（2019）必修第三册 9.2库仑定律 达标作业（解析版)

9.2库仑定律
达标作业（解析版)
1．如图，电荷量为和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． B．
C． D．
2．如图，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g。则点电荷A在B处所产生的场强大小为（）
A． B． C． D．
3．两个半径为0.3 m的金属球，球心相距1.0 m放置，当它们都带1.5×10－5C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带＋1.5×10－5C和－1.5×10－5C的电量时，相互作用力为F2，则(　　)
A．F1＝F2
B．F1C．F1>F2
D．无法判断
4．空中有两个点电荷，它们之间的库仑力的大小为F。若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为（ ）
A． B．F C．4F D．16F
5．真空中有两个点电荷，它们间的距离为r，相互作用的静电力为F，如果将A的电量增大为原来的4倍，B的电量不变，要使静电力变为，则它们之间的距离应变为(　　)
A．16r B．4r C．2r D．2r
6．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(　　)
A．速度变大，加速度变小 B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变大 D．速度变小，加速度变大
7．在真空中，两个很小的带电体相距为d时，相互的排斥力为F；保持它们的带电量不变，要使斥力变为1/16F，这时两个带电体之间的距离应为（ ）
A．6d B．8d C．4d D．2d
8．关于点电荷的说法正确的是（　　）
A．点电荷的带电量一定是
B．实际存在的电荷都是点电荷
C．点电荷是理想化的物理模型
D．大的带电体不能看成是点电荷
9．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。 已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，质量分别为m1和m2的两小球，分别带电荷量q1和q2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则(　　)
A．q1不一定等于q2
B．m1必等于m2
C．必等于
D．必须同时满足q1＝q2和m1＝m2
11．如图所示，两个可视为质点的金属小球A和B质量都是m，都带正电荷，电荷量都是q，如果连接小球的绝缘细线长度都是L，静电力常量为k，重力加速度为g。求：连接A、B的细线张力为多少？
12．如图所示，把质量为0.5g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为2×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm，丝线与竖直方向夹角为45(，求小球B受到的库仑力大小F和小球A带的电量qA．（g取10 m/s2，k＝9.0×109 Nm2/C2）
13．如图,倾角为θ的光滑斜面上用平行斜面的细线拴有带电小球A,地面上用杆固定带电小球B,AB在同一水平高度,且距离为d.已知A球质量为m,电量为﹢q.若细线对小球A无拉力,则B带___电(选填“正”或“负”)；若斜面对小球A无支持力，则B球的电量应为___.
14．质量为m的带电小球，用绝缘细线拴住，悬挂在固定点电荷-Q产生的电场中，细线偏离竖直方向一定角度后，A球处于静止状态，在图中画出A球所受电场力的方向_______.
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
已知在、连线上某点处的电荷受力为零，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，再结合矢量的合成法则，则两点电荷带有同种电荷；再根据点电荷的电场强度公式得：
解得：
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析相符，故B正确；
C. 与分析不符，故C错误；
D. 与分析不符，故D错误。
2．D
【解析】
【详解】
小球处于平衡状态，受力如图：
根据合成法，知电场力：
F=mgtanθ
解得：
E==
ABC.由上计算可知，ABC错误；
D.由上计算可知，D正确。
3．B
【解析】由于相距较近，两个金属球不能看做点电荷，由于电荷间的相互作用，当它们都带正电荷时，等效成点电荷的距离大于1.0 m，当它们带有等量异种电荷时，等效成点电荷的距离小于1.0 m，由知，F14．D
【解析】
【详解】
根据库仑定律，若若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．F，与结论不相符，选项B错误；
C．4F，与结论不相符，选项C错误；
D．16F，与结论相符，选项D正确；
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
当距离为r时有：
①
当距离变化后依据题意有：
②
联立①②可得
R＝4r．
A．16r，与结论不相符，选项A错误；
B．4r，与结论相符，选项B正确；
C．2r，与结论不相符，选项C错误；
D．2r，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小；
A. 速度变大，加速度变小与分析相符，故A正确；
B. 速度变小，加速度变小与分析不符，故B错误；
C. 速度变大，加速度变大与分析不符，故C错误；
D. 速度变小，加速度变大与分析不符，故D错误。
7．C
【解析】当距离为d时有： ，当距离变化后依据题意有： ，联立以上可得r=4d，故ABD错误，C正确。
8．C
【解析】
【详解】
A．点电荷的带电量一定是1.6×10-19C的整数倍，故A错误；
BD．由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，实际存在的电荷不一定都是点电荷，与自身大小形状无具体关系，故BD错误；C．点电荷是理想模型，实际不存在的，故C正确.
9．B
【解析】
【详解】
设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：
所以匀强电场场强的大小为．
A．与分析不符，故A错误.
B．与分析相符，故B正确.
C．与分析不符，故C错误.
D．与分析不符，故D错误.
10．AB
【解析】
【详解】
题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反，依据题意对两个带电小球受力分析如图，
据平衡条件得，所以有，AB正确；
11．
【解析】
【详解】
以为研究对象，受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，则有：
12． ；
【解析】
【详解】
根据题意可知，小球A处于平衡状态，分析小球A受力情况如图所示。
①
代入数据解得：，根据牛顿第三定律可知，小球B受到的库仑力大小
由①式可知：
代入数据解得：。
答： ；。
13．正
【解析】
【详解】
[1]已知球电量为，若细线对小球无拉力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知带正电。
[2]根据库仑定律可知小球与之间库仑力的大小为：
若斜面对球支持力刚好为零，则有：
解得：
14．
【解析】
【详解】
[1] 由于A球处于平衡状态，受重力、绳子拉力，和静电力，通过判断可知，静电力一定指向左上方，如下图：