《2庫侖定律》同步練習【含答案解析】

《2庫侖定律》同步練習參考答案與試題解析一．選擇題1．如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個小球恰能在某一位置平衡?，F(xiàn)將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達到平衡。若小球所帶電荷量不變，與移動前相比（）A．桿AO對P的彈力減小 B．桿BO對Q的彈力減小 C．P、Q之間的庫侖力減小 D．桿AO對P的摩擦力增大解析：A、對整體分析可知，整體在豎直方向只受重力和AO桿的支持力，故AO桿對小球P的彈力不變，故A錯誤；BC、對Q受力如圖，P向左移后，PQ間的庫侖力方向向圖中虛線處變化，則由力的合成與平衡條件可知：BO桿對小球Q的彈力變大，兩小球之間的庫侖力變大，由庫侖定律可知，兩電荷間的距離減小，故BC錯誤；D、對整體受力分析，可得AO桿對小球P的摩擦力變大，故D正確。答案：D2．如圖所示，絕緣輕彈簧一端固定在擋板上，另一端與物塊a連接，質量相等的帶電物塊a、b、c均靜止在光滑絕緣斜面上，物塊a、b和b、c間距相等，物塊a、b帶正電且電荷量均為Q．若物塊a、b、c均可視為質點，則（）A．可以確定物塊的質量 B．可以確定斜面的傾角 C．可以確定物塊c的電荷量及正負 D．Q的取值不同，彈簧的形變量不同解析：設斜面傾角為θ，ab＝bc＝r，物塊c的電荷量為q，C、分析物塊c沿斜面方向的受力情況，受到沿斜面向下的重力的分力和沿斜面向上的庫侖力作用，故物塊c帶正電，＝mgsinθ，分析物塊b的受力情況，mgsinθ+＝k，聯(lián)立解得，q＝，故可以確定物塊c的電荷量及正負，故C正確；AB、由于物塊a、b和b、c的間距r未知，無法確定物塊的質量m以及斜面的傾角θ，故AB錯誤；D、以三個帶電物塊為研究對象，則庫侖力為內力，kx＝3mgsinθ，故Q取值不同，彈簧的形變量x不變，故D錯誤。答案：C3．如圖，A、B為兩個帶電小球，兩球質量均為m，A球固定在絕緣桿的上端，B球通過一絕緣細繩連接在天花板上。A的帶電量為Q，B的帶電量為q，Q＞q，靜止時，兩小球在同一水平線，細繩與豎直方向夾角為θ．已知重力加速度為g，則（）A．兩球帶異種電荷 B．B球所受的庫侖力比A球所受的庫侖力大 C．B球受到的庫侖力大小為mgsinθ D．若A球靠近B球，細繩對B球的拉力變大解析：A、由于兩個小球相排斥，所以兩個小球帶同種電荷，故A錯誤；B、A對B的庫侖力與B對A的庫侖力是一對作用力與反作用力，大小相等、方向相反，故B錯誤；C、對B球進行受力分析，受到重力、繩子拉力和庫侖力，如圖所示，根據(jù)幾何關系可得F庫＝mgtanθ，故C錯誤；D、若A球靠近B球，二者之間的庫侖力增大，細繩與豎直方向的夾角增大，根據(jù)T＝可知細繩對B球的拉力變大，故D正確。答案：D4．光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內，下列描述F隨r變化關系的圖象中可能正確的是（）A． B． C． D．解析：另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，球體可認為電荷量全部在球心，根據(jù)庫侖定律可知，兩小球間的庫侖力：F＝，則在r＞R的區(qū)域內，庫侖力F隨著間距r的減小而增大，圖象為曲線，故C正確，ABD錯誤。答案：C5．甲、乙為兩個質量相同的帶電小球，用等長絕緣細絲線懸掛起來。左邊放一個帶正電的小球丙時，兩懸線都保持豎直方向。若把小球丙移走，圖中表示甲、乙兩球的位置關系正確的是（）A． B． C． D．解析：存在丙球時，對甲、乙球受力分析，由于懸線都沿豎直方向，說明水平方向各自合力為零，說明甲球帶負電而乙球帶正電，去掉丙球后，兩球將互相吸引，又由于兩球質量相等，在平衡時兩懸線與豎直方向間的夾角應該相等，故B正確，ACD錯誤。答案：B二．多選題6.如右圖所示，兩個帶電金屬小球中心距離為r，所帶電荷量相等為Q，則關于它們之間電荷的相互作用力大小F的說法正確的是（）A．若是同種電荷，F(xiàn)＜k B．若是異種電荷，F(xiàn)＞k C．若是同種電荷，F(xiàn)＞k D．不論是何種電荷，F(xiàn)＝k解析：AC、若是同種電荷，則出現(xiàn)相互排斥，導致電荷間距比r還大，因此庫侖力F＜k，故A正確，C錯誤；BD、當是異種電荷時，電荷間相互吸引，導致電荷間距比r還小，因此庫侖力F＞k，故B正確，D錯誤。答案：AB7.兩個相同的金屬小球，所帶電荷量大小之比為1：5，相距r，兩小球可視為點電荷，兩者相互接觸后再放回原來位置上，則它們之間的庫侖力大小與原來之比可能為（）A．2：5 B．3：5 C．4：5 D．9：5解析：設兩電荷電量大小分別為q和5q，由庫侖定律可得：原來庫侖力F＝＝當兩相同金屬小球帶同種電荷時，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，它們的電荷量變?yōu)?：3，庫侖力F1＝，所以庫侖力是原來的庫侖力之比為9：5；當兩相同金屬小球帶異種電荷時，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，它們的電荷量是先中和后平分，電量變?yōu)?：2，庫侖力F2＝，所以庫侖力和原來的庫侖力之比為4：5．故CD正確，AB錯誤。答案：CD8.與行星繞太陽微勻速周運動類似，處于基態(tài)的氫原子的核外電子繞核做勻速圓周運動，其軌道半徑為r1，速度為v0，加速度為a1，周期為T1，形成的環(huán)形電流為I1；處于n＝2的激發(fā)態(tài)的氫原子的核外電子繞核做勻速圓周運動，其軌道半徑為r2，速度為v2，加速度為a2，周期為T2，形成的壞形電流為I2．已知r1：r2＝1：4，則以下關系正確的是（）A．v1：v2＝2：1 B．a(chǎn)1：a2＝4：1 C．T1：T2＝1：4 D．I1：I2＝8：1解析：A、電子受核的引力提供向心力，則k＝m，則v＝，則，故A正確；B、由k＝ma，則a＝，，故B錯誤；C、由k＝m，則T＝2π，，故C錯誤；D、由I＝，則I1：I2＝8：1，故D正確。答案：AD二．計算題9.如圖所示，把質量為0.5g的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電量為2×10﹣8C的小球B靠近它，當兩小球在同一高度時且相距3cm，絲線與豎直方向夾角為45°，求小球B受到的庫侖力大小F和小球A帶的電量qA．（g取10m/s2，k＝9.0×109Nm2/C2）解析：根據(jù)題意可知，小球A處于平衡狀