1、1库仑定律1下列关于点电荷的说法,正确的是( )A点电荷一定是电荷量很小的电荷B点电荷是一种理想化模型,实际不存在C只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析:选 B 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D 错,B 正确。2关于库仑定律的理解,下面说法正确的是( )A对任何带电体之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式C两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的
2、D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电解析:选 C 库仑定律适用于真空中的点电荷,故 A、B 错。库仑力也符合牛顿第三定律,C 对。橡胶棒吸引纸屑,纸屑带正电或不带电都可以,D 错。3.如图所示,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( )A速度变大,加速度变大B速度变小,加速度变小C速度变大,加速度变小D速度变小,加速度变大解析:选 C 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。4如图所示,用绝缘细线悬挂的两个带
3、电小球(可视为点电荷)处于静止状态,电荷量分别为 qA、 qB,相距为 L。则 A 对 B 的库仑力为( )A FAB k ,方向由 A 指向 BqAqBL2B FAB k ,方向由 A 指向 BqAqBL2C FAB k ,方向由 B 指向 AqAqBL2D FAB k ,方向由 B 指向 AqAqBL解析:选 C 由于两小球相互吸引,所以 A 对 B 的库仑力方向由 B 指向 A,根据库仑定律可得 FAB k ,故选项 C 正确。qAqBL25多选如图所示,同一直线上的三个点电荷 q1、 q2、 q3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、 q2间的距离是 q
4、2、 q3间距离的 2 倍。下列说法正确的是( )A若 q1、 q3为正电荷,则 q2为负电荷B若 q1、 q3为负电荷,则 q2为正电荷C q1 q2 q33649D q1 q2 q39436解析:选 ABC 三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态,则一定满足“两同夹异,近小远大”原理,即两边的电荷电性相同和中间的电荷电性相反,判断电荷量大小关系时,距离远的电荷量大于距离近的电荷量,故 A、B 正确;根据库仑定律,依据矢量合成,则有: ,已知 q1、 q2间的距离是 q2、 q3间的距离的 2 倍,所以kq1q2r122 kq1q3r132 kq2q3r232q1 q2 q33649,故 C
5、正确,D 错误。6多选在光滑绝缘的水平面上,相距一定的距离放有两个质量分别为 m 和 2m 的带电小球(可视为质点) A 和 B。在 t10 时,同时将两球无初速释放,此时 A 球的加速度大小为 a;经一段时间后,在 t2 t 时, B 球的加速度大小也变为 a。若释放后两球在运动过程中并未接触,且所带电荷量都保持不变,则下列判断正确的是( )A两个小球带的是同种电荷B两个小球带的是异种电荷C t2时刻两小球间的距离是 t1时刻的 倍2D t2时刻两小球间的距离是 t1时刻的 倍22解析:选 BD 根据牛顿第三定律可知两球之间的作用力大小相等,因此开始运动时 B球的加速度大小为 ,后来变为 a
6、,说明两个小球相向运动,因此它们之间的库仑力为引力,a2因此两个小球带的是异种电荷,故 A 错误,B 正确;以 B 球为研究对象,根据牛顿第二定律有: t1时刻: 2 m ; t2时刻: 2 ma,联立解得 ,即 t2时刻两小球间kQ1Q2r12 a2 kQ1Q2r22 r2r1 223的距离是 t1时刻的 倍,故 C 错误,D 正确。227.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
7、引 和库仑力 F 库 的表达式正确的是( )A F 引 G , F 库 k B F 引 G , F 库 km2l2 Q2l2 m2l2 Q2l2C F 引 G , F 库 k D F 引 G , F 库 km2l2 Q2l2 m2l2 Q2l2解析:选 D 由于 a、 b 两球所带的异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又 l3 r,不满足 lr 的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故 F 库 k 。万有引力定律适用于两个可看成质点Q2l2的物体,虽然不能满足 lr,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质
8、点,可以应用万有引力定律,故 F 引 G 。所以 D 正确。m2l28如图所示,光滑绝缘水平面上固定金属小球 A,用原长为 L0 的绝缘弹簧将 A 与另一个金属小球 B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为 x1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为 x2,则有( )A x2 x1 B x2 x112 14C x2 x1 D x2 x114 14解析:选 C 库仑力等于弹力,两球电荷量各减半时,若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响,库仑力减为原来的 ,则 x2 x1,但实际是距离减小后库仑力又会增大,故14 14正确答案是 x2 x1,C 正确。149在光滑绝缘桌面上,带电小球 A 固
9、定,带电小球 B 在 A、 B 间库仑力作用下以速率v0绕小球 A 做半径为 r 的匀速圆周运动,若使其绕小球 A 做匀速圆周运动的半径变为 2r,则 B 球的速率大小应变为( )4A. v0 B. v022 2C2 v0 D.v02解析:选 A 半径为 r 时,对 B 球: k mB ;半径为 2r 时,对 B 球:qAqBr2 v02rk mB ,解得 v v0,则选项 A 正确。qAqB 2r 2 v22r 2210两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为 51(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为 F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为 F2
10、,则 F1 F2可能为( )A52 B54C56 D58解析:选 B 它们在相距一定距离时相互作用力为 F1 k ;若两电荷异性,接触后5q2r2再分开,两球电量的绝对值为 2q,此时两球的库仑力 F2 k F1,则 F1 F2为 54,4q2r2 45若两电荷同性,接触后再分开,两球电量的绝对值为 3q,此时两球的库仑力F2 k F1,则 F1 F2为 59,故 B 正确,A、C、D 错误。9q2r2 9511在边长为 a 的正方形的每个顶点上都放置一个电荷量为 q 的点电荷,如果保持它们的位置不变,每个电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力是多大?解析:假设第四个电荷 q 放在 d 点,则对
11、角线上 b 点的电荷给它的库仑斥力为 F1 kq2 2a 2a 点和 c 点的电荷给它的库仑斥力大小均为 F2 F3 kq2a2根据力的合成法则,点电荷 q 所受的电场力大小为: F k 2 k cos 45q2 2a 2 q2a2。(22 12 )kq2a2答案: (22 12 )kq2a212如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球 B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球 A 的电荷量为 Q, B 球的质量为 m,带电荷量为 q, 30, A 和 B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求 A、 B 两球间的距离。解析:对小球 B 受力分析,如图所示,小球 B 受竖直向下的重力 mg,沿绝缘细线的拉5力 FT, A 对它的库仑力FAB。由力的平衡条件,可知 FAB mgtan 根据库仑定律 FAB kQqr2解得 r 。kQqmgtan 3kQqmg答案: 3kQqmg