人教版高中物理选修3-1作业：库仑定律(含答案).pdf

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1、库仑定律课后作业库仑定律课后作业限时：45分钟一、选择题(85，共 40 分)1库仑定律的适用范围是()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总分：100分D真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律解析：库仑定律严格适用于点电荷间的相互作用力答案：CD2A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移近时，A、B之间的库仑力将()A可能变大C一定不变解析：由Fk答案：C3.(2011海南卷)三个相同的金属小球 1、2、3 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 的带电荷量为q，球2 的带电荷量为nq，球3 不带

2、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B可能变小D无法确定Q1Q2r2可以得出为F，方向不变由此可知()An3Cn5Bn4Dn6解析：设 1、2 两电荷之间的距离为r,3 和他们没有接触前，由库仑定律有kqnqr2F，接触后，2 球带电荷量为q,1 球带电荷量为2nn24q，由库仑定律有n2nq2k8r2F，联立上面两式解得n6，D 项对答案：D4两个点电荷相距r时相互作用力为F，则()A电量不变距离加倍时，作用力变为F/2B其中一个电荷的电量和两电荷间距离都减半时，

3、作用力为 4FC每个电荷的电量和两电荷间距离都减半时，作用力为 4FD每个电荷的电量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变解析：由FkQ1Q2r2，若Q1、Q2不变，而r变为原来的两倍时，则F要变为1原来的，故选项A 不正确；若其中一个电荷的电量和两电荷间距离减半时，则作4用力变为原来的两倍，故选项 B 错误；若每个电荷的电量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保持不变，故 C 错，D 对答案：D5关于静电力常量，下列说法中正确的是()A由kFr2/Q1Q2可知，当两个点电荷之间的距离r越大，两个点电荷电量的乘积Q1Q2越小时，静电力常量k的值就越大Bk是一个无单位的常数C因为

4、静电力有方向，所以k是一个矢量Dk在数值上等于两个 1 C 的点电荷相距 1 m 时的相互作用力的大小答案：D6 如图 8 所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个带电小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球的初始加速度为1 m/s2(向右为正)；若释放c球，c球的初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度为()图 8A4 m/s2C4 m/s2解析：对a：FbaFcamaa.对c：FbcFacmac，因为FcaFac，所以得：B1 m/s2D1 m/s2FbaFbc(FabFcb)m(aaac)又FabFcbmab，所以mabm(aaac)，所以ab(aaac

5、)(13)m/s24 m/s2.即b球的初始加速度大小为 4 m/s2，方向向右答案：A图 97如图 9 所示，三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所带电荷量的大小比b小，已知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表示，它应是()AF1CF3BF2DF4图 10解析：取小球c为研究对象，c受到a的斥力F斥，方向沿ac连线如图 10所示，c受到b的吸引力F引，由于F引F斥，则c球受静电力的合力应为F2.答案：B图 118一个半径为R的圆盘，带电荷量为Q，OO为过圆盘的圆心O的直线，且OO与圆盘面垂直，在OO上的M点放电荷量为q的另一

6、个点电荷，此时Q与q的库仑力为F，若将q移至N点，Q与q的库仑力为F.已知OMMNR，如图 11 所示，则F等于()A2F1B.F2D以上答案都不对C.4F解析：由于点电荷q和圆盘间距离为R，而圆盘的半径也为R，因而圆盘的大小和形状不能忽略，即不能看成点电荷，所以q和圆盘间的库仑力也就不能使用库仑定律计算，故答案为 D.答案：D二、非选择题(9、10 题各 10 分，11、12 题各 20 分，共 60 分)图 129如图 12 所示，质量为 2 g 的小球A用丝线悬起，把带电量为 4.0106C 的小球B靠近A，当两小球在同一高度相距30 cm 时，A球恰好平衡，丝线与竖直方向夹角 为 30

7、，则B球受到的静电引力为_、方向为_；A带_电，带电量为_(g取 10 N/kg)图 13解析：对A球受力分析如图 13，则FmAgtan300.012 N，因为FQBQAk2，所以QA3108C.由于A、B为异种电荷，A为负电荷 找准研究对象、L对研究对象进行正确的受力分析是解此题的关键答案：0.012 N；水平向左；负；3108C图 1410两个半径完全相同的金属小球带有等量的正电荷，放于一竖直半圆环光滑的绝缘面内，静止时两球位置如图 14 所示，已知两球的质量都为m，环的半径为R(小金属球的半径可以忽略)AOCBOC，则小球受到的库仑力的大小F_，每个小球上的电荷量Q_.图 15解析：如

8、图 15 所示，Fmgtan.因为FkQ22Rsin2，所以Q2Rsinmgtank.答案：mgtan；2Rsinmgtank图 1611如图 16 所示，两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0103 kg的重物后就漂浮着，求每个气球的带电量(g取 10 N/kg)解：先对重物受力分析，求出细线的拉力，如图 17 甲所示，2Tcosmg.Q2同样再对左面气球受力分析，如图乙所示，知FTsin，而Fk2，最后可得Qr8.7104C.图 1712“真空中两个静止点电荷相距 10 cm，它们之间的相互作用力大小为 9104 N，当它们合在一起时，成

9、为一个带电荷量为3108C 的点电荷问原来两电荷的带电量各为多少？”某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1q23r210102108Ca，根据库仑定律：q1q2Fk910915C2b，将29104C211012q2b/q1代入式得：q2a24b)1aq1b0，解得q1(a(3108219101641015)，根号中的数值小于 0，经检查，运算无误试指出求解过程中的问题并给出正确的解答解：分析题意得：题中仅给出两电荷之间的相互作用力的大小，并没有给出带电的性质，所以两点电荷也可能异号按电荷异号计算，由q1q23108Ca；q1q211015C2b联立方程得：q21aq1b0，由此代入数据解得：q15108C，q22108C(q1、q2异号)