庫侖定律 同步練習(xí) 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

9.2庫侖定律1.如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，絲線BC長度為，AC兩點間的距離為2L.當(dāng)小球B靜止時，絲線與豎直方向的夾角，帶電小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g.下列說法正確的是()A.絲線對小球B的拉力為B.兩小球之間的庫侖斥力為mgC.小球A的帶電荷量為D.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許，絲線拉力變大2.如圖所示，真空中兩個完全相同的絕緣帶電金屬小球A、B(均可看作點電荷)，分別帶有－Q和+Q的電荷量，兩球間靜電力為F。現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，則它們間的靜電力大小為()A.F B.F C.F D.F3.真空中，兩個半徑為r的金屬球，其球心相距3r，現(xiàn)使兩球帶上等量的電荷量Q，靜電力常量為k，關(guān)于兩球之間的靜電力說法正確的是()A.若兩金屬球帶同種電荷，兩金屬球間的靜電力為斥力，大小為B.若兩金屬球帶同種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小大于C.若兩金屬球帶異種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小大于D.若兩金屬球帶異種電荷，兩金屬球間的靜電力為引力，大小小于4.放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個帶正電小球，均可視為點電荷，A位于筒底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止，如圖所示，若A的電荷量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說法正確的是()A.A對筒底的壓力不變 B.B對筒壁的壓力不變C.間的庫侖力變小 D.系統(tǒng)的電勢能減小5.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為l的絕緣輕繩下端，另一電荷量也為Q的小球B固定在懸掛點正下方，均視為點電荷，輕繩與豎直方向成，小球靜止于同一高度。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則兩球間的靜電力大小為()A. B. C. D.6.真空中有兩個固定的帶負電的點電荷，其電量，點電荷q置于連線上某點時，正好處于平衡，則()A.q離比離遠 B.q離比離近C.q一定是正電荷 D.q一定是負電荷7.兩個相同的帶同種電荷的導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為1:5，相距為r時庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為3r處，則此時庫侖力的大小為()A. B. C. D.8.半徑相同的兩個金屬球帶有等量的電荷，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小為F，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬球C先后與兩球接觸后移開，這時，兩球之間的相互作用力的大小為()A. B. C. D.9.中子內(nèi)有一個電荷量為的上夸克和兩個電荷量為的下夸克，假設(shè)三個夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖所示，則下列四幅圖中能正確表示出各夸克所受靜電力的是()A. B.C. D.10.兩個半徑為R的球所帶電荷量分別為和，當(dāng)兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為()A. B. C. D.無法確定11.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電荷量為2q，球2的帶電荷量為nq，均為正電荷。球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時球1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知()A. B. C. D.12.如圖所示在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電帶電?，F(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為()A.正，B的右邊0.4m處 B.正，B的左邊0.2m處C.負，A的左邊0.2m處 D.負，A的右邊0.2m處13.如圖所示，質(zhì)量均為m、帶等量異種電荷的A、B兩個小球放在光滑絕緣的固定斜面上，給B球施加沿斜面向上、大小為（g為重力加速度）的拉力，結(jié)果A、B兩球以相同的加速度沿斜面向上做勻加速運動，且兩球保持相對靜止，兩球間的距離為L，小球大小忽略不計，斜面的傾角，靜電力常量為k。求：（1）兩球一起沿斜面向上做加速運動的加速度大小；（2）A球所帶的電荷量。14.關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是()A.庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的球體B.根據(jù)，當(dāng)兩電荷間的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大C.若點電荷的電荷量大于的電荷量，則對的靜電力大于對的靜電力D.庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律15.如圖所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶同種電荷的小球。從靜止同時釋放小球，則兩個小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是()A.速度變大，加速度變大 B.速度變小，加速度變小C.速度變大，加速度變小 D.速度變小，加速度變大

答案以及解析1.答案：C解析：A.由題意可知所以AB與BC垂直，兩小球之間的距離為對小球B進行受力分析如圖由平衡條件得，絲線對小球B的拉力為故A錯誤；B.兩小球之間的庫侖斥力為故B錯誤；C.由可知故C正確；D.由相似三角形可知若A緩慢漏電，兩球間的庫侖力減小，絲線的拉力大小不變，故D錯誤。故選C。2.答案：B解析：真空中兩個靜止點電荷間的靜電力大小為現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸再與B接觸，然后移開C則有故B正確，ACD錯誤。故選B。3.答案：C解析：帶同種電荷的兩金屬球，由于同種電荷相互排斥，所帶電荷量集中在兩球的外側(cè)，電荷與電荷的等效距離大于3r；由庫侖定律可知，實際庫侖力一定小于距離是3r時計算出的庫侖力，故AB錯誤；帶異種電荷的兩金屬球，由于異種電荷相互吸引，所帶電荷量集中在兩球的內(nèi)側(cè)，電荷與電荷的等效距離小于3r；由庫侖定律可知，實際庫侖力一定大于距離是3r時計算出的庫侖力，故C正確，D錯誤。故選C.4.答案：A解析：A.對系統(tǒng)由整體法可知，A對筒底的壓力不變，故A正確；BC.對球B受力分析如圖所示當(dāng)B球下降時，與水平方向的夾角α變小，在豎直方向上有當(dāng)α變小時，是變大的，而顯然變大，故BC錯誤；D.因為B下降后更靠近A球，克服庫侖斥力做功，系統(tǒng)電勢能增大，故D錯誤。故選A。5.答案：A解析：根據(jù)庫侖定律可得A正確；或根據(jù)平衡可得CD錯誤。故選A。6.答案：A解析：AB.對點電荷q，根據(jù)庫侖定律又可得q離比離遠，故A正確，B錯誤；CD.點電荷q置于連線上某點時，正好處于平衡，根據(jù)平衡條件可知，點電荷q受到的合力為零。當(dāng)點電荷q在中間時，q可以是正電荷，也可以是負電荷，故CD錯誤。故選A。7.答案：B解析：若其中一個小球帶的電荷量為Q，則另一個小球帶的電荷量為5Q，根據(jù)庫侖定律有兩小球接觸后再分開，則二者帶的電荷量分別為3Q，根據(jù)庫侖定律有F′則可得出故選B。8.答案：A解析：依題意，可知兩小球帶等量異種電荷，設(shè)A小球的帶電量為，B小球為，有第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與兩球接觸后移開，根據(jù)電荷守恒定律，可得A小球所帶電荷量變?yōu)锽小球所帶電荷量變?yōu)榭傻么藭r兩小球之間的庫侖力大小為故選A。9.答案：B解析：對電荷量為的上夸克分析，它受到電荷量為的兩個下夸克等大的靜電力作用，由對稱性及靜電力的疊加原理得，上夸克所受靜電力豎直向下；對電荷量為的下夸克分析，另一個下夸克對它的靜電力為，上夸克對它的靜電力，方向沿著連線方向，因為，故F與的合力方向豎直向上，且有，如圖所示同理可知，另一個下夸克所受靜電力的合力也豎直向上。綜上所述，B正確。10.答案：D解析：因為兩球心距離不比球的半徑大很多，所以不能看作點電荷，必須考慮電荷在球上的實際分布。當(dāng)兩球帶同種電荷時，相互排斥，電荷分布于最遠的兩側(cè)，電荷中心距離大于3R；當(dāng)兩球帶異種電荷時，相互吸引，電荷分布于最近的兩側(cè)，電荷中心距離小于3R，如圖（a）、（b）所示。所以靜電力可能小于，也可能大于，所以D選項正確。11.答案：C解析：設(shè)球1、2之間的距離為R，則球1、2之間的作用力為；球3與球2接觸后，它們帶的總電荷量平分，均為，然后球3再與球1接觸，它們帶的總電荷量平分，均為，將球3移至遠處后，球1、2之間的作用力為；聯(lián)立以上兩式解得，故C正確，A、B、D錯誤。12.答案：C解析：要使三個電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠大”的原則，所以點電荷C應(yīng)在A左側(cè)，帶負電。設(shè)C在A左側(cè)距Ax處，由于處于平衡狀態(tài)，所以，解得，選項C正確。13.答案：（1）（2）解析：（1）將A、B視為整體，兩球一起沿斜面向上做加速運動，設(shè)加速度為a根據(jù)牛頓第二定律有：解得（2）設(shè)A球的帶電荷量為q，對A球，根據(jù)牛頓第二定律有：解得14.答案：D解析：只有帶電體的大小和形狀等對電荷間的作用影響很小時，帶電體才能視為點電荷，故A錯；當(dāng)兩個帶電體之間的距離趨近于零時，不能再被視為點電荷，公