发布时间 : 星期三 文章2019高中物理第一章静电场课时作业(二)库仑定律(含解析)新人教版更新完毕开始阅读
库仑定律
[全员参与·基础练]
1．A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将( ) A．可能变大 C．一定不变
B．可能变小 D．不能确定
【解析】 两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变． 【答案】 C
2．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h高处，恰处于悬浮状态，现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)( )
A．向星球中心方向下落 C．仍在那里悬浮
B．被推向太空 D．无法确定
【解析】 在星球表面h高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，kq1q2
R＋h2
2
＝Gm1m2R＋h2
2
，得kq1q2＝Gm1m2；当离星球表面2h高度时，所受合力F＝
kq1q2R＋2h－Gm1m2R＋2h.结合上式可知，F＝0，即受力仍平衡．由于库仑力和万有引力都
遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态．
【答案】 C
3．真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为F.若甲的电荷量1
变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变
3为( )
A．3F/8 C．8F/3
【解析】 由库仑定律有：F＝kB．F/6 D．2F/3
Q甲Q乙Q甲′Q乙′
2，F′＝krr′2
1
其中：Q甲′＝2Q甲，Q乙′＝Q乙，r′＝2r
31
可解得：F′＝F.
6【答案】 B
4．(多选)如图1－2－10所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，
图1－2－10
其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为( ) A．A可能受2个力作用 B．A可能受3个力作用 C．A可能受4个力作用 D．A可能受5个力作用
【解析】 小物体A必定受到两个力作用，即重力和B对它的库仑力，这两个力方向相反，若两者恰好相等，则A应只受这两个力作用．若向上的库仑力小于A的重力，则A还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得A必定受到斜面的静摩擦力，所以A受到的力可能是2个，也可能是4个，选A、C.
【答案】 AC
5．如图1－2－11所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球．同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )
图1－2－11
A．速度变大，加速度变大 C．速度变大，加速度变小
B．速度变小，加速度变小 D．速度变小，加速度变大
【解析】 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．
【答案】 C
6．如图1－2－12所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知( )
图1－2－12
A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．B球的质量较大
C．B球受到的拉力较大
D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′ 【解析】 库仑力是A、B两球受力中的一种．然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出．
分别以A、B球为研究对象，其受力情况如图所示，
由共点力的平衡条件有mAg＝FA/tan α，FTA＝FA/sin α；mBg＝FB/tan β，FTB＝FB/sin β，而FA＝FB，由此可见因为α＜β，所以mA＞mB，FTA＞FTB.两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述的关系，正确选项为D.
【答案】 D
7．如图1－2－13所示，可视为点电荷的半径相同的两个金属球A、B，带有等量异号电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互作用力大小为F，今用一半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力大小是( )
图1－2－13
1
A.F 83
C.F 8
1
B.F 43D.F 4
【解析】 由于A、B带等量异号电荷，设电荷量都为q，所以两球间的相互吸引力Fq2q＝k2，当C球与A球接触后，A、C两球的电荷量均为q1＝，当B、C两球接触后，B、C两r2
·
2q24q2
球的带电荷量均为q2＝＝，此时A、B两球间相互作用力的大小为F′＝k2＝k2＝
24r8rqq－
qqF8
，故A正确． 【答案】 A
8．如图1－2－14所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量
分别为－4Q和＋Q，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( )
图1－2－14
A．－Q，在A左侧距A为L处 B．－2Q，在A左侧距A为处
2C．－4Q，在B右侧距B为L处 3LD．＋2Q，在A右侧距A为处
2
【解析】 根据自由电荷间的作用规律可知，C应放在B的外侧，且与A电性相同带负电，由FAB＝FCB，得k【答案】 C
[超越自我·提升练]
9．一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，O是球心．有两个带同种电荷且质量分别为m1和m2可视为质点的小球，当它们静止后处于如图1－2－15所示状态，则m1和m2对碗的弹力大小之比为( )
4Q2
LL2＝kQCQ4QQC，由F＝F，得kACBCr2rBC＋LBC2＝kQQC，解得：rBC＝L，QC＝4Q. r2BC
图1－2－15
A．1∶3 C．2∶ 3
B.3∶1 D.3∶2
【解析】 选取两小球组成的整体为研究对象，受力分析并正交分解如图：
由平衡条件得：F1在水平方向的分力F′和F2在水平方向的分力F大小相等． 即F1cos60°＝F2cos30°，所以：＝【答案】 B
10．类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m1、m2，且带异种电荷，电荷量分别为Q1、Q2，相距为l，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在
″
F1
F23. 1