教科版高二物理上学期选修3-1第一章静电场2.库仑定律课后练习Word版含答案

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2020-2021学年上学期教科版选修3-1第一章静电场2.库仑定律课后练习
一、单选题
1．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，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为（
）
A．-F/2
B．F/2
C．-F
D．F
2．如图所示，电荷量为Q的正点电荷固定在正三棱锥的顶点O，电荷量为q的检验电荷在外力作用下在底面内移动，正三棱锥的边长为L，静电力常量为k。检验电荷在移动过程中受到的最大库仑力为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．质量分别为m1、m2的A、B两小球分别带电荷量为q1和q2的同种电荷，它们用等长的细线吊在同一点O，使A球靠在竖直光滑墙上，A球的细线l1沿竖直方向，由于静电斥力的作用，B球的细线l2与竖直方向成θ角，A、B均处于静止状态，如图所示。由于某种原因，B球的带电荷量q2逐渐减少，于是两细线之间的夹角θ也逐渐减小。在θ逐渐减小的过程中，关于l1、l2中的张力T1、T2的变化是（　　）
A．T1变小，T2不变
B．T1不变，T2变小
C．T1、T2均变小
D．T1、T2均不变
4．两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(小球半径比r小得多)（　　）
A．
B．F
C．3F
D．9F
5．光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　）
A．-q，在A左侧距A为L处
B．-2q，在A左侧距A为处
C．+4q，在B右侧距B为L处
D．+2q，在B右侧距B为处
6．在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。已知静电力常量为k。则下列说法中正确的是（　　）
A．电荷量
B．电荷量Q＝
C．线对小球的拉力
D．线对小球的拉力
7．两个完全相同的金属小球相距为r（可视为点电荷），带有同种电荷，所带电荷量不等，电荷间相互作用力为F，若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F′，则（　　）
A．F′一定大于F
B．F′可能等于F
C．F′一定小于F
D．不能确定
8．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（
）
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
9．关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是(
)
A．点电荷是一种理想化的物理模型
B．点电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍
C．点电荷所带电荷量一定很小
D．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型
10．在真空中有两个带电小球，带电荷量分别是q1和q2，则(
)
A．电荷量大的小球受到的库仑力大
B．电荷量小的小球受到的库仑力大
C．两个小球受到的库仑力大小相等
D．只有q1=q2时，它们受到的库仑力的大小才相等
11．如图所示，在光滑的水平绝缘桌面上有两个带有同种电荷的小物块P和Q，已知电荷量。将它们由静止释放，则在物块运动过程中（　　）
A．P受到的库仑力大于Q受到的库仑力
B．P受到的库仑力小于Q受到的库仑力
C．P受到的库仑力在增大
D．Q受到的库仑力在减小
12．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
二、填空题
13．如图，是探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，这个实验目的是研究电荷间的相互作用力的大小和______的关系，该实验采用的实验方法是______。
14．光滑斜面上用平行斜面的细线拴住一个带电小球A，地面上用杆固定住带电小球B。AB在同一水平面。若斜面对小球A无支持力，则AB带______电荷；若细线对小球A无拉力，则AB带______电荷。（均选填“同种”“异种”）。
15．两相同的金属小球(可视为质点)带电量分别为-Q和+3Q,当相距r时,其间作用力为F,将两金属球相接触后再放回原来位置,则其间作用力为________.
16．如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，若q1带正电，则q2一定带_____电，q3一定带_____电，三个电荷的电荷量大小之比q1：q2：q3为________。
三、解答题
17．如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷．现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回．若∠COB=30°，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为，从A至C小球克服库仑力做的功为，重力加速度为g．求：
(1)小球第一次到达B点时的动能；
(2)小球在C点受到的库仑力大小；
(3)小球返回A点前瞬间对圆弧杆的弹力．（结果用m、g、R表示）
18．如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：
(1)A球刚释放时的加速度为多大？
(2)当A球的速度最大时，A球与B点的距离？
19．如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1g，分别用10cm长的绝缘轻线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向，A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触（重力加速度为，）。求：
(1)每个小球的带电量；
(2)竖直墙壁对A球的弹力大小；
(3)两条细线的拉力大小。
参考答案
1．B2．A3．A4．C5．C6．A7．A8．B9．A10．C11．D12．D
13．两点电荷间距
控制变量法
14．异种
同种
15．
;16．负
正
9：4：36
17．（1）
（2）
（3）
18．(1)；(2)
19．(1)；(2)；
(3)
，