1.2库仑定律 同步练习（Word版含解析）.docx

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1、粤教版（2019）必修三1.2库仑定律、单选题1 .两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为凡现在使它们的电荷量都变为原来 的一半，则它们之间的静电力大小变为（）A. 4FB. C. 2FD.422 .如图所示，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的尸点，带电球。置于铁架台 旁。小球A静止时与带电球。处于同水平线上，丝线与竖直方向的夹角为。已知小 球A的质量为相，重力加速度为g,不计丝线质量，则可知小球A受到的静电力的大 小为（）sin atan a3 .干燥的秋冬季节容易使物体带电，某同学用绝缘细线将一个质量为例的锡箔纸球悬 挂在铁架台上，铁架台置于水平桌面并靠近一个放在绝缘支架上的金属球，金

2、属球与 锡箔纸球处于同一高度，如图所示，最终静止时细线偏离竖直方向的角度为凡 不考 虑铁架台受到的电场力，已知重力加速度为g,由此不能求出的是（） lf/l/ll/)l/l/)/l/)/lA.锡箔纸球所受的电场力B.细线的拉力C.铁架台所受的摩擦力D.锡箔纸球静止处的电场强度4号故选c。7. D【解析】【详解】A.库仑定律是库仑用扭称实验测得的，库仑定律中的并不是由此实验测出，故A错 误；B.元电荷e的数值是由密立根用油滴实验测得的，选项B错误；C.感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分，摩擦起电的实质是电荷从一 个物体转移到另一个物体，选项C错误；D.电子的电荷量与电子的质量之比叫

3、做电子的比荷，选项D正确。故选Do8. B【解析】【分析】【详解】当火箭离开地球较远时，火箭的大小对火箭与地球之间的距离可忽视不计。电荷在火箭上 的分布情况对研究火箭与地球间静电力的作用可忽略不计，此时火箭可看作点电荷，故B 正确，ACD错误。故选Bo9. A【解析】【分析】【详解】A.根据对称性，。、人对c的斥力必大小相等，、b的电荷量必相等，A正确；B.根据库仑定律，。的电荷量不必与（或。）的电荷量相等，B错误；C.对。受力分析，可知小球。的重力和。、b对。的库仑斥力平衡，故三者的电性必相同，C错误；D.根据三力平衡做矢量三角形，可知。的重力大小应为。、c间的库仑斥力的G倍，D错答案第3页

4、，共12页误;故选Ao10. A【解析】【详解】 由于A、3两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，则A、5两点电荷必然是同种电荷，O 点点电荷电性与A、8两点电荷电性相异，且A、8两点电荷始终保持相对静止，即有相 同的角速度。，设轨迹半径分别为M、用，。点点电荷电荷量为Q,受力如图竖直方向上，对A点电荷有“QQa sin a - cos r；sin ct -； cos pr2厂rOArAB对8点电荷有次。3 a - XQaQb cos o；sin a ； cos prOBAB联立解得Qa _ rOAQb由于出 2b，则有Qa Mb由于以小,则有故选Ao11. C【解析】【分析】【详解】由b=攵丝，

5、可得 r其中尺 八g的单位是N、m、C,其中N = kgm/s2、C = As,可得k单位为独。A- s故选C。12. B【解析】【分析】【详解】 根据题意可判断出，。与夕相互排斥，与q相互吸引，Oi、Q的电性相反，设AC = BC = l ,则AB = 42l根据库仑定律得由题意画出示意图答案第5页，共12页A可知sin 45。=二 F?代入解得Q1 = &2故选Bo13. D【解析】【详解】A.探究电荷间的库仑力规律时，库仑力与两电荷所带电荷量多少有关，与两电荷间的距 离有关，可不一定必须是两电荷的电荷量相等，不相等一样可以探究库仑力，A错误； B. A对B的库仑力与B对A的库仑力是两电荷

6、间的一对相互作用力，分别作用在两个 电荷上，不是一对平衡力，B错误；C.电子秤的示数与A、B间的距离的二次方成反比，C错误；D.用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，C与A各带电荷量是原A所带 电荷量的一半，因为A、B间的库仑力与两电荷的电荷量乘积成正比，所以电子秤的示数 将减半，D正确。故选Do14. B【解析】【详解】由库仑定律可得两小球未接触前，它们的库仑力大小为答案第6页，共12页0,= +3Q_4Q = _q5q当。再与A接触后有=-0.5：+2。=+0 752则库仑力大小变为l-0.5g.0.75QlJL j - /V0)rr则B与F2之比为64： 3o故选Bo15. B【

7、解析】【分析】首先确定电荷量为2q的点电荷在C处所受的电场力方向与尸方向的关系，再根据库仑定律得到尸与A3的关系，即可求出2夕的点电荷所受电场力。【详解】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为勿的点电荷在C处所受的电场力方向与b方向相同。设AB = ，则3C = ，则有F 一 k直故电荷量为2q的点电荷在C处所受电场力为9少工c (2r)2 2故B正确、ACD错误。故选Bo9破 2 -【解析】【详解】根据库仑定律F. 9%。217. 1.6x10-I9C9.0xl09N-m2/c2【解析】答案第7页，共12页【详解】1元电荷的数值最早是由美国的物理学家密立根测得的，后来人们又

8、做了许多测量，现在公认的元电荷的值为e = 1.60217733 xlO,9C在我们的计算中，可取e = 1.6xlO-19C库仑通过库仑扭秤实验装置首次精确测量出了静电力常量3静电力常量Z:=9.0xJ09N-m2/c218. 带负电带负电【解析】【分析】【详解】山三个自由点电荷都处于静止状态且0为正电荷，则夕八/均应带负电，这样每个电 荷受到的两个库仑力均等大、反向。19. 减小增大【解析】【详解】对A小球受力分析并合成三角形如图Fc当B球在外力作用下向左推动少许，A、B之间的库仑力耳由图中实线变为虚线，耳、S均减小，根据库伦定律己=女华可知A、B两球距离增大；对A、B整体受力分析如 广图

9、答案第8页，共12页(冽#冽B)g系统水平方向上受力平衡，以减小，所以推力厂减小。(4)先不变后变大，理由见解析【解析】【详解】(1)A球受力分析如右图所示B带负电(2)由A球静止可得mgsmO=F答案第9页，共12页mgcosO=T? _P _ mg / q 22方向垂直。4向右下方p 卜(sin=mgsinO根据库仑定律得根据相似三角形5gH2)8sAT - mgOAOB因为mg,。4。8都不变，所以T不变 。4竖直时有T+F=mg尸减小，T变大/mg21. (1) 4X10-3N； (2)负电；(3) IxlO-Co【解析】【详解】（1）小球A受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡，

10、根据平衡条件有 心=zgtan。,金=%维答案第10页，共12页解得产行4X10-3N, qA=lxlO-8c(2)两球相互吸引，所以小球A带负电。(3)根据以上分析可知，小球A所带电荷量1x10-8。922. 第三个小球带负电；应放在距离+Q为0.1m处；电荷量为。的；倍。16【解析】【详解】 三个自由带电小球平衡条件：三点共线，两大夹小，两同夹异，近小远大；根据上述规律 可知，引入的第三个小球必须带负电，放在前两个小球的连线上且离+Q较近；设第三个小 球带电量为4,放在距离+Q为x处，由平衡条件和库仑定律有=(Q4 %)2解得x = 0.1m以+Q为研究对象，由平衡条件得解得9即电荷量为。

11、的记倍。23. (1) 8.20x10-8 n, 3.61X1Q-47 N； (2)见解析；(3)见解析【解析】【详解】(1)由库仑定律，得两粒子间的静电力的大小为9.0x109x(1.60x10-19)2(5.3x10-h)2N=8.20xl0-8 N由万有引力定律，得两粒子间的万有引力的大小为答案第11页，共12页F.=Gmemp _ 6.67xlO-11 x9.11x10-31 xl.67xl0-27r2(5.3X10-11)2N=3.61xl0-47 N(2)静电力和万有引力的计算公式具有高度相似性。它们都包含一个常量：静电力常量2或万有引力常量G；都包含两个物质的参量：电量或质量；都

12、表现为与距离的二次方成反 比关系；计算结果单位都一致等。(3)由(1)的计算结果，可得静电力与万有引力的大小之比为A川炉根据计算结果，可知氢原子中电子与质子的静电力远远大于万有引力。因此，在研究微观 带电粒子的相互作用时，万有引力通常可以忽略。24. (1)攵=竿ng【解析】【详解】(1) A、B两点的电场强度分别为f kEb= b 21对A、B整体，由平衡条件有解得(2)撤去外力尸瞬间，由牛顿第二定律有6qEH - 2qEA = 2maT - 2qEA = ma所以此时细线的拉力大小为T 5 mg答案第12页，共12页4.真空中有两个相同的带异种电荷的金属小球A和B （均可看作点电荷）带电量

13、分别 为-。和3Q,分别固定在两处，两球之间的静电力大小为凡 现将A与B接触后，再使A、B之间距离增大为原来的2倍，则它们之间的静电力大小将变为（）A. 2FB. 4FC. -FD. F4125.学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关 于物理学中的思想方法，叙述正确的是（）A.在探究求合力方法的实验中使用了控制变量法的思想B.伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法C.在利用修图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了极限思想D.在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做 点电荷采用了“等效法”6.真空中保持一定距离的两个点电荷，

14、若其中一个点电荷的电荷量变为原来的四倍， 但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量变为原来的（）A. ；B. C. D.23457 .下列说法正确的是（）A.库仑定律尸=左峥中攵的数值是库仑用油滴实验测得的 广B.元电荷e的数值是由密立根用扭秤实验测得的C.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷8 .美国东部一枚火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心39B发射塔冲天而起。这是美国未 来载人航天工具“战神I -X”火箭的第一次升空。升空过程中由于与大气摩擦产生 了大量的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中，升空后的“战

15、神IX”火 箭能被视为点电荷的是（ ）A.研究“战神I -X”火箭外部与其相距1 m处的一个带电微粒之间的静电力B.研究“战神【一X”火箭与地球（带负电）之间的静电力C.任何情况下都可视为点电荷D.任何情况下都不可视为点电荷9 .与“磁悬浮”对应的一种技术叫“电悬浮”。如图所示，竖直平面内有、b、c三个带 电小球，其中。、b固定于绝缘水平面上，三球的连线恰好组成正三角形，“电悬浮恰 好能使小球。静止，则（）Oc/ 、A. a、匕的电荷量必相等B. 、b、c的电荷量必相等C. a、b有可能带相反电性的电荷D. c的重力大小等于。、c间的库仑斥力大小10. 一点电荷固定在空间。点，在。点上下空间内

16、分别有A、B两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。A、3两点电荷的电量分别为。从、Qb，质量为根a、%不计重力作用。则（）、/QX、 、 、 A B、A. Qa mBB. QAQB 根八 Qb，mA D. QaQb，mA 10-27 kg,电子的质量勿=9.11x10-31 kg,万有引力常量G = 6.67xl()T N-m2/kg2o(1)求电子受到质子的静电力和万有引力的大小(2)库仑定律和万有引力定律的表达式有哪些相似之处？(3)在研究微观物质的相互作用力时，在库仑定律和万有引力定律中，哪一种力可以 被忽略呢？请说明理由。24 .如图所示，在光滑绝缘水平面上放置一带正电的长直细棒

17、，其周围产生垂直于细 k棒的辐射状电场，场强大小E与距细棒的垂直距离成反比，即 =人，Z为未知常r量。在带电长直细棒右侧，有一长为/的绝缘细线连接着两个质量均为2的带电小球A和B,小球A、B所带电荷量分别为-2q和+69, A球距直棒的距离也为/,两个小球在大小为尸=2伙？的外力作用下处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用。(1)求Z的表达式。(2)若撤去外力忆 求撤去外力瞬间，A、B小球之间绝缘细线上的拉力兀参考答案:1. B【解析】【详解】根据库仑定律有F = kW可知使它们的电荷量都变为原来的一半，而距离不变，则静电力变为原来的!，即它们之4间的静电力大小变为 O故选Bo2. B【解析

18、】【详解】对小球受力分析可知，小球受竖直向下的重力、水平向右的静电力和绳的拉力，由平衡条 件可知，小球A受到的静电力的大小为F = mg tan a故B正确，ACD错误。故选B。3. D【解析】【详解】ABC.设锡箔纸球所受的电场力大小为凡细线的拉力大小为7,对锡箔纸球根据平衡条 件可得T cos O = mgTsn0=F联立解得cosOF = mg tan 0其中T方向沿细线斜向上，方方向水平向右。对锡箔纸球和铁架台整体分析，可知铁架台 所受的摩擦力大小为答案第1页，共12页f = F = mg tan 0方向为水平向左，故ABC不符合题意；D.由于锡箔纸球的电荷量未知，所以无法求出锡箔纸球静止处的电场强度，故D符合题尽、o故选D。4. D【解析】【详解】根据库仑定律，开始时F-kQQI产将A与B接触后两球各带电量为。则心缺二二(2r)212故选Do5. B【解析】【分析】【详解】A.在探究求合力方法的实验中使用了等效的思想，选项A错误；B.伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验和逻辑推理的方法，故B正确；C.在利用回图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法，选项C错误；D.在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“理想模型法”，选项D错误。故选Bo6. C【解析】【详解】根据库仑定律有解得答案第2页，共12页