1、1课时提升作业 二 库仑定律(20 分钟 50 分)一、选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分)1.关于库仑定律，下列说法中正确的是 ( )A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B.根据 F=k ，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大122C.若点电荷 q1的电荷量大于 q2的电荷量，则 q1对 q2的静电力大于 q2对 q1的静电力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律【解析】选 D。点电荷是实际带电体在一定条件下的理想化模型，只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时，实际带电体才能视为点电荷，故选项 A 错误；当两个“点电荷”
2、之间的距离趋近于零时，这两个“点电荷”已相对变成很大的带电体，不能再视为点电荷，公式 F=k 已不能用于计算此时的静电力，故选项 B 错误；q 1和 q2之间的静122电力是一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，它们的大小相等，故选项 C 错误；库仑定律与万有引力定律的表达式相似，研究和运用的方法也很相似，都是平方反比定律，故选项D 正确。2.真空中有甲、乙两个点电荷，相距为 r，它们间的静电力为 F。若甲的电量变为原来的 2倍，乙的电量变为原来的 ，距离变为 2r，则它们之间的静电力变为13( )A. B. C. D.38【解析】选 B。设甲、乙两点电荷原带电量分别为 Q 甲 、Q 乙 ，距离为
3、 r，由库仑定律得：F=k ，当 Q 甲 =2Q 甲 ，Q 乙 = Q 乙 ，r=2r 时，F=k = k2甲 13乙42 162= F，故选 B。16【补偿训练】A、B 两个点电荷之间的距离恒定，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 B.可能变小C.一定不变 D.不能确定【解析】选 C。根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们之间的距离来确定，因此它们之间的库仑力不受外界的影响。选项 C 正确。3.如图所示，光滑绝缘的水平面上的 P 点固定一个带正电的点电荷，在它的右侧 N 点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点)，以向右为正方向
4、，下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是( )【解析】选 B。N 点的小球释放后，受到向右的库仑力作用，开始向右运动，根据库仑定律F=k 可得，随着两者之间的距离的增大，小球受到的库仑力在减小，根据牛顿第二定122律 a= 可得，小球做加速度减小的加速直线运动，故选项 B 正确。4.(2018淄博高二检测)两个可自由移动的点电荷，分别放在 A、B 两处，如图所示，A 处电荷带正电 Q1，B 处电荷带负电 Q2，且 Q2=4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在 A、B 直线上，欲使 Q1、Q 2、Q 3三者均处于平衡状态，则( )A.Q3为负电荷，且放于 A 左方B.Q3为负电荷，
5、且放于 B 右方C.Q3为正电荷，且放于 A、B 之间D.Q3为正电荷，且放于 B 右方【解析】选 A。 “两同夹一异”即“同性在两边，异性在中间” 。若 Q3为负电荷，必放于 A点左方；若 Q3为正电荷，则必放于 B 点右方，排除 B、C。由“两大夹一小”知，Q 2不能处3于中间位置，排除 D，所以选 A。二、非选择题(共 22 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)5.如图所示，A、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的 10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘倾角为 30的斜面上且恰与 A 等高，若 B 的质量为 m=30 g，则 B 带电荷量是多
6、少？(g 取 10 m/s2)【解析】因3为 B 静止于光滑绝缘倾角为 30的斜面上且恰与 A 等高，设 A、B 之间的水平距离为 L。依据题意可得 tan 30= ，L= = cm=10 cm 30对 B 进行受力分析，如图所示，依据物体的平衡条件解得库仑力：F=mgtan 30=30 10-310 N=0.3 N3依据 F=k 得：F=k122 22解得 Q= = 10 10-2 C=2 0.39109 31.010-6 C。答案：1.010 -6 C【补偿训练】如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A 球带正电。平衡时三根绝缘细线都是直的
7、，但拉力都为零。(1)指出 B 球和 C 球分别带何种电荷；并说明理由。(2)若 A 球带电荷量为 Q，则 B 球的带电荷量为多少？【解析】(1)因为 A 球与 B 球间细线无拉力，A 球与 C 球间细线也无拉力，所以 B 球、C 球4均与 A 球带相反电性电荷，即 B、C 两球都带负电荷。(2)由对称性知：q B=qC，B 球受三力作用，如图所示。根据平衡条件有：cos 60=2解以上两式得：q B=2故 B 球的带电荷量为-2答案：(1)B、C 均带负电，理由见解析 (2)-2【能力挑战区】1.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 处，恰处
8、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 处，无初速度释放，则此带电粉尘将 ( )A.向星球地心方向下落B.飞向太空C.仍在那里悬浮D.沿星球自转的线速度方向飞出【解析】选 C。均匀带电的星球可视为点电荷，粉尘原来能悬浮，说明它所受的库仑力与万有引力相平衡，即 =G ，可以看出，r 增大，等式仍然成立，故选 C。2【补偿训练】(多选)如图所示，两根丝线挂着两个质量相同的小球 A、B，此时上、下丝线所受的力分别为 TA和 TB。如果使 A 带正电荷，使 B 带负电荷，上、下丝线所受的力分别为 TA、T B，则 ( )5A.TA=T A B.TAT A D.TBm2，则 1 2 B.若 m1=m2，则 1= 2C.若 m1 2 D.若 q1q2，则 1= 2【解析】选 B、C。以 m1为研究对象，对 m1受力分析如图所示。由共点力平衡得FT sin 1=F 斥 FT cos 1=m1g由 得 tan 1= ，同理 tan 2= ，因为不论 q1、q 2大小如何，两 斥2带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力，大小永远相等，故从 tan = 知，m 大，则 tan 小， 亦小 ，m 相等， 亦相等，故选项 B、C 正确。(2)
