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1、库仑定律同步练习1、库仑定律的适用范围是 CD A、真空中两个带电球体间的相互作用 B、真空中任意带电体间的相互作用C、真空中两个点电荷间的相互作用D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,那么可应用库仑定律2、两个点电荷相距为r,相互作用力为F,那么 ACD A、电荷量不变,距离加倍时,作用力变为F/4B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时,作用力不变C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时,作用力不变D、将其中一个点电荷的电荷量取走一局部给另一个点电荷,两者的距离不变,作用力可能不变【解析】根据库伦定律的计算公式,可知此题的答案为ACD3、真空中两
2、个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到2倍时,Q2减为原来的1/3,而距离增大到原来的3倍,电荷间的库仑力变为原来的: D A、4/9 B、4/27 C、8/27 D、2/274物理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r/2,那么两球间库仑力的大小为 A B C D答案:C 【解析】此题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为,所以两球间库仑
3、力的大小为,C项正确。如两球原来带正电,那么接触各自带电均为+2Q。5、两个完全相同的金属小球相距为r可视为点电荷,带有同种电荷,所带电量不等,电荷间相互作用力为F,假设将它们接触后放回到原来的位置,这时的相互作用力为F,那么 A AF一定大于F BF可能等于F CF一定小于F D不能确定1012C,求Q2受到静电力的大小和方向。【解析】由库仑定律可知Q2受到Q1的静电力为斥力,方向水平向右,受到Q3的库伦斥力方向向左。它受到的静电力是这两个力的合力,设向右为正方向 方向向右。7、真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,那么 ( D
4、)Aq一定是正电荷 Bq一定是负电荷Cq离Q2比离Q1远 Dq离Q2比离Q1近8、如下图,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,q1与q2之间的距离为l1, q2与q3之间的距离为l2,且三个电荷都处于平衡状态.1如q2为正电荷,那么q1为 电荷, q3为 电荷.2 q1、q2 、q3三者电量大小之比是 .分析:三个点电荷均处于平衡状态,那么对每个点电荷来说,它一定受到两个大小相等、方向相反的力的作用.解:假设设q1、q3均带正电,那么虽然q2可以平衡,但q1或q3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同,不能平衡.假设设q1、q3均带负电,那么每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反
5、,可能平衡.因此, q1、q3均带负电.也就是说,在这种情况下, q1、q3必须是同种电荷且跟q2是异种电荷.q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用.由库仑定律和平衡条件有同理,对q2有;对q3有.以上三式相比,得q1: q2: q3=.点评:q2处于平衡状态而没有看清是三个点电荷均要处于平衡状态;或者在分析时,片面地认为只要考虑其中两个点电荷的平衡条件就行了,似乎只要满足了这一条件,它们对第三个点电荷的库存仑力肯定相等;或者运算时丢三落四.凡此种种,均不可能得出正确的结果.9、如下图,把质量为的带电小球A用丝线吊起,假设将带电量为410-8C的小球B靠近它,当两小球在同
6、一高度时且相距3cm,丝线与坚直方向夹角为45,求此时小球B受到库仑力及小球A带的电量。解析:丝线为什么能与竖直方向成45角,此时小球处于什么状态,根据题给的条件,可知小球A处于平衡状态,分析小球A受力情况如图5所示。mg:小球A的重力。T:丝线的张力。F:小球B对小球A的静电力。三个力的合力为零。F=mgtg45=0.210-3101=210-3N。题中小球A,B都视为点电荷,它们之间相互吸引,其作用力大小小球B受到库仑力与小球A受到库仑力为作用力和反作用力,所以小球B受到的库仑力大小为210-3N。小球A与小球B相互吸引,B带正电,小球A带负电,所以qA=-0.510-8C10、如下图,三
7、个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小。c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( B )AF1BF2CF3DF4解析:选B.据“同电相斥、异电相引规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,因此Fb大于Fa,Fb与Fa的合力只能为F2,应选项B正确.11、某微观粒子对外呈电中性,这种中性粒子实际上是由一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克组成夸克是一种带电量比元电荷要小的微观粒子,其带电量只有元电荷的三分之一或三分之二,其中一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周
8、上,如图1所示。图2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( B ) 图1 A B C D1207卷如题16图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为,假设两次实验中B的电量分别为q1和q2, 分别为30和45.那么q2/q1为CA.2 B.3 C.213、如下图,竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A,在A点正上方的O点用绝缘丝线悬挂另一质点B,OA=OB,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线偏离了竖直方向,由于漏电使A、
9、B两质点的带电量逐渐减少,在电荷漏完之前悬线对悬点O的拉力大小 .A.逐渐减小 B.逐渐增大C.保持不变 D.先变大后变小分析:关键是正确分析受力情况,找到力的矢量三角形与几何三角形的相似关系.由平衡条件知,小球A所受的重力G、库仑力F和拉力T的合力应为零,故可先将F和T合成,那么它们的合力与重力构成一对平衡力.由此得到由这三个力构成的力的三角形,而这个力的三角形恰与几何三角形OAB相似.于是有.注意到OA=OB,故T=G.即T与悬线与竖直方向的夹角无关,应选C项.点评:如果仅做一个蜻蜓点水式的分析,认为由于漏电,库仑力将减小,因而拉力减小,那么容易错选A项.事实上,当两个电荷带电量减小时,其
10、间距也将减小,悬线与竖直方向间的夹角也将减小,使库仑力大小及方向都发生变化.故绳子拉力如何变化还要进一步分析才行.14、如图1-7所示,质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为、,那么 D m1m2图1-7假设m1=m2,q1q2,那么 B假设m1=m2,q1 C假设q1=q2,m1m2,那么 D假设m1m2,那么0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l0 静电力常量为,假设不考虑弹簧的静电感应,那么每根弹簧的原长为 k0k0llqqqA B C
11、DF23k0k0llqqqF13F答案C【解析】第三个小球受三个力的作用,它们的关系是,得; 图1-1016、如图1-10所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷所受力的为零,现在球壳上挖去半径为rr远小于R的一个小圆孔,那么此时置于球心的点电荷所受力的大小为 (静电力恒量为k),方向 由球心指向小孔中心17.三个相同的金属小球.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知A.n=3 B.n=4 C.n=5 D. n=6解析:设1、2距离为R,那么:,3与2接触后,它们带的电的电量均为:,再3与1接触后,它们带的电的电量均为,最后有上两式得:n=6
限制150内