2015-2016学年高中物理12库仑定律同步练习新人教版选修3-1.doc

2　库仑定律 A组 1.两个点电荷相距为d,相互作用力大小为F;保持两个点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使相互作用力大小变为4F,则两点电荷之间的距离应变为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.4d B.2d C. D. 答案:C 2.如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定(　　) A.两球都带正电 B.两球都带负电 C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D.两球受到的静电力大小相等 解析:由题图可知,两带电球相互排斥,说明两球一定带有同号电荷,但不能确定是正电荷,还是负电荷,故选项A、B错误;两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,故选项C错误,选项D正确。 答案:D 3.两个分别带有电荷量为-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(　　) A.F B.F C.F D.12F 解析:本题考查库仑定律及带电体电荷量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电荷量先中和后均分,所以两球分开后各自电荷量为+Q,距离又变为原来的,库仑力为F’=k,所以两球间库仑力的大小为F,选项C正确。 答案:C 4.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(　　) A.速度变大,加速度变大 B.速度变小,加速度变小 C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大 解析:根据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律公式F=k知随着距离的增大,两小球间的库仑斥力减小,加速度减小,所以只有选项C正确。 答案:C 5.(多选)两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是(　　) A.若m1m2,则θ1θ2 B.若m1=m2,则θ1=θ2 C.若m1m2,则θ1θ2 D.若q1q2,则θ1=θ2 解析:以m1为研究对象,对m1受力分析如图所示。 由共点力平衡得 FTsin θ1=F斥 FTcos θ1=m1g② 由得tan θ1=, 同理tan θ2=,因为不论q1、q2大小如何,两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,大小永远相等,故从tan θ=知,m大,则tan θ小,θ亦小,m相等,θ亦相等,故选项B、C正确。 答案:BC 6.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为(　　) A.一定带正电 B.一定带负电 C.可能带正电,也可能带负电 D.无法判断 解析:因A、B都带正电,所以库仑力表现为斥力,即B对A的作用力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作用力方向都必须在A、C连线上,由平行四边形定则知,合力必定为两个分力的对角线,所以A和C之间必为引力,所以C带负电,选项B正确。 答案:B 7. 如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A。在两次实验中,均缓慢移动另一带同号电荷的小球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θ。若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则为(　　) A.2 B.3 C.2 D.3 解析:设细线长为l,A和B处在同一水平线上,以A为研究对象,小球A受到重力、库仑力F和绳子的拉力FT三个力的作用。A处于平衡状态,则库仑力F=mgtan θ。当θ1=30°时,有=mgtan 30°,r1=lsin 30°;当θ2=45°时,有k=mgtan 45°,r2=lsin 45°,联立得=2。 答案:C 8.有A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m。在库仑力作用下,B由静止开始运动。已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a。经过一段时间后,B的加速度变为,此时,A、B间的距离应为多少? 解析:如图所示,设A、B带的电荷量分别为q1、q2 B的加速度为时,A、B间的距离为x 由库仑定律和牛顿第二定律可得 =ma =m② 联立求得x=2d。 答案:2d B组 1.(多选)对于库仑定律,下面说法正确的是(　　) A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F=k B.两个带电小球即使相距非常近