库仑定律 热点题型-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

第九章 第2节 库仑定律热点题型一点电荷1关于电荷，下列说法正确的是（）A电荷量很小的电荷就是元电荷B物体所带的电荷量可以是任意的C在国际单位制中，电荷量的单位是库仑D摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程21909年物理学家 在多次实验之后发现每滴油滴的电荷量皆为同一数值的倍数，即油滴所带电荷量都是某个最小固定值1.6×1019C的整数倍，这个最小的电量被称为 ；一个正二价的铜离子Cu2+所带的电量为 C。二库仑定律3两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）AFBFCFD12F4如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅受它们相互之间的静电力，三球均处于静止状态，则以下判断错误的是（）Aa对b的静电力一定是引力 Ba对b的静电力可能是斥力Ca的电荷量可能比c的多 Da的电荷量一定比b的多5如图所示，在光滑绝缘水平面上，固定有电荷量分别为+2Q和Q的点电荷A、B，间距为L。在A、B延长线上距离B为L的位置，自由释放另一电荷量为+q的点电荷C，释放瞬间加速度为a1；将A、B接触静电平衡后放回原处，再从相同位置自由释放C，释放瞬间加速度为a2。则（）Aa1、a2的方向均水平向右Ba1、a2的方向均水平向左Ca1与a2大小之比等于Da1与a2大小之比等于6如图所示，两相同的小球M、N用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘墙壁上的O点，悬点到小球中心的距离均为L，给小球N带上电，电荷量大小为q，小球M上电荷量未知且保持不变。由于库仑斥力作用，初次平衡时两小球间的距离为d1，由于某种原因，小球N缓慢漏电，当两小球间的距离为d2时，小球N的电荷量为（）A B CD7如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球P、Q，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为30°，45°，重力加速度为g。下列说法正确的是（） A左侧细线对小球的拉力大小为mgB右侧小球的质量为mC剪断左侧细线的瞬间，P球的加速度大小为2gD剪断右侧细线的瞬间，Q球的加速度大小为g8如图所示，用两根绝缘细线各悬挂质量分别为mA和mB的小球，悬点为O，两小球均带正电荷，当小球由于静电力作用张开一角度时，A球和B球在同一水平面，A球悬线与竖直线夹角为，B球悬线与竖直线夹角为，如果37°，53°，已知sin37°0.6，cos37°0.8，则两小球mA和mB之比为（）A4：3B9：16C16：9D3：49如图，某同学为研究静电力大小的影响因素，用轻质绝缘细线将带电小球A悬挂在铁架台上B点，细线长度远大于小球直径，在B点正下方固定一带电小球C。两球静止时，细线与竖直方向呈一定夹角。某时刻起，小球A缓慢漏电，开始在竖直平面内缓慢运动，在小球A运动过程中，细线的拉力大小变化情况是（） A一直增大B一直减小C一直不变D先增大后减小10如图所示，真空中水平连线上固定放置着两个场源点电荷Q1、Q2，它们相距L，Q1电荷量的绝对值为Q。在Q1左侧某一与连线垂直的竖直平面内，带负电的试探电荷、其电荷量为q（q0），以某一合适的速度绕O点做匀速圆周运动，半径为，O点在Q1、Q2的连线上，且点O、Q1相距。已知试探电荷的质量为m，静电力常量为k，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）AQ1带负电，Q2带正电 B试探电荷的速度大小为CQ2的电荷量的绝对值为D该试探电荷在Q2右侧某一竖直平面内同样可以做匀速圆周运动11如图所示，真空中A、B、C三点的连线构成一个等腰三角形，OC为AB连线的中垂线，O为连线中点。A的电荷量为Q，B的电荷量为为+Q，两点电荷分别固定在A、B点，A、B相距l，静电力常量为k。现将另一个电荷量为+q的点电荷放置在AB连线的中垂线上距O点为的C点处，此时+q所受的静电力大小为（）ABCD12某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。（1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为 。（用题中涉及的物理量符号表示）（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力 。（3）以上实验采用的方法是 。A微小量放大法 B控制变量法 C等效替代法 D理想实验法13质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示。若A球的电荷量为q，重力加速度为g，静电力常量为k，求：（1）B球的电荷量为多少；（2）水平外力多大。第九章 第2节 库仑定律参考答案1解：A、元电荷是最小的电荷量，不是电荷，故A错误；B、物体所带的电荷量为元电荷的整数倍，不是任意的，故B错误；C、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，故C正确；D、摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造电荷的过程，故D错误。故选：C。2解：物理学家密立根在实验中发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电量的整数倍，即电荷量的不连续性，这个最小的电量被称之为元电荷e，一个正二价的铜离子所带的电荷量为两个元电荷2e，计算可得所带电荷量为：3.2×1019C。故答案为：密立根，元电荷，3.2×10193解：相距为r时，根据库仑定律得：FK；接触后，各自带电量变为QQ，则此时FK 两式联立得F F，故A正确，BCD错误，故选：A。4解：AB、三个带电小球平衡，根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，可知a、b一定为异种电荷，即两电荷间一定为吸引力，故A正确，B错误；CD、根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，“近小远大”，则QaQb，a和c的电荷量关系不确定，故CD正确；本题选错误的，故选：B。5解：AB、在A、B接触前，由于B、C的吸引力大于A、C的排斥力，所以a1的方向水平向左，在A、B接触后，点电荷A、B的电荷量先中和再平分后，二者所带电荷量均为+0.5Q，由于A、B都带正电，所以C受到的都是排斥力，则a2的方向水平向右，故AB错误；CD、根据库仑定律和牛顿第二定律可得根据库仑定律和牛顿第二定律可得联立两式可得，a1与a2大小之比为，故C正确，D错误。故选：C。6解：如图所示：对小球M受力分析可知M所受的重力，绳的拉力和库仑力F构成的力的三角形与OMN长度三角形一直相似，所以当初次平衡时两小球间的距离为d1 时，有：，当两小球间的距离为d2 时，有：，而根据库仑定律，两种状态下库仑力分别有：，联立解得：，故B正确，ACD错误；故选：B。7解：A、对P球受力分析如图所示：由共点力平衡条件得细线的拉力为：，库仑力大小为：，故A错误；B、对Q受力分析，则有：，又，联立解得：，故B错误；C、剪断左侧细线的瞬间，库仑力不变，小球P所受的合力F合T2mg，根据牛顿第二定律得：，故C正确；D、剪断右侧细线的瞬间，库仑力不变，小球Q所受的合力，根据牛顿第二定律得：，故D错误。故选：C。8解：对A、B球受力分析，如图所示：根据共点力平衡和几何关系得：m1gtanF1，m2gtanF2，由于 F1F2，两小球mA和mB之比为16：9，故C正确，ABD错误。故选：C。9解：以小球A为研究对象，进行受力分析，如图：根据几何关系得FAFCBA，根据相似三角形性质得：，又FG，所以在A带电量逐渐减少的过程中，CB、AB、G均不变，则线的拉力F不变。故C正确，ABD错误。故选：C。10解：A、如图所示，试探电荷做匀速圆周运动，说明电场力的合力应该指向O点，则其受力分析如图，说明Q1对其是引力的作用，Q2对其是斥力的作用，所以Q1带正电，Q2带负电，故A错误；C、根据几何关系可知，即，解得：，故C正确；B、合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：kQqL2mv232L解得：，故B错误；D、在Q2的右侧，试探电荷所受合力不可能指向圆心，故D错误；故选：C。11解：在C点，A、B两点电荷对q电荷产生的电场力大小相同，为：FAFB，方向为由C指向A和由B指向C，如图所示：由几何关系可得A、B两点电荷对q电荷产生的电场力大小为：FFAcos45°，故D正确，ABC错误。故选：D。12解：（1）对小球受力受力分析，设绳子与竖直方向的夹角为，则Fmgtan（2）通过分析可知两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力随着距离r的增大而减小。（3）实验过程中，保持电荷量不变，改变球心距，属于控制变量法。故ACD错误，B正确。故选：B。13解：（1）小球B受重力、绳子拉力、库仑斥力而平衡，如图所示：根据几何关系可知库仑力大小为：所以B球的带电量为：；（2）小球A受重力、绳子拉力、库仑斥力和水平外力而平衡，如下图所示：由平衡条件可得，水平外力为：。第 9 页学科网（北京）股份有限公司