人教版高中物理必修第三册课后习题 第9章 静电场及其应用 2 库仑定律.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

2库仑定律

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)

1.下列关于点电荷的说法正确的是()

A.点电荷是一种理想化模型

B.点电荷是指电荷量很少的带电体

C.体积很小的带电体,一定能视为点电荷

D.体积很大的带电体,一定不能视为点电荷

答案A

解析当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作点电荷,点电荷是一种理想化模型,带电体能否视为点电荷,要根据所研究的问题而定,与带电体本身的电荷量、体积大小无关,选项A正确。

2.对于库仑定律,下列说法正确的是()

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=kq

B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律

C.相互作用的两个点电荷,电荷量大的所受的库仑力大

D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,它们之间的库仑力大小只取决于它们各自所带的电荷量

答案A

解析库仑定律公式F=kq1q2r2

3.A、B、C三点在同一直线上,lAB∶lBC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F。移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受静电力为()

A.方向与F的方向相同,大小为12

B.方向与F的方向相反,大小为12

C.方向与F的方向相同,大小为F

D.方向与F的方向相反,大小为F

答案A

解析由题意知,电荷量为-2q的点电荷在C处所受的静电力方向与F方向相同;设lAB=r,则lBC=2r,F=kQqr2,FC=k

4.在光滑绝缘桌面上,带电小球A固定,带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动,若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r,则小球B的速率大小应变为()

A.22v0 B.2v0 C.2v0 D.

答案A

解析半径为r时,对B有kqAqBr2=mBv02r;半径为2r时,对B有kq

5.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,已知三角形边长为1cm,B、C的电荷量为qB=qC=1×10-6C,A的电荷量为qA=-2×10-6C,A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()

A.180N,沿AB方向

B.1803N,沿AC方向

C.180N,沿∠BAC的角平分线

D.1803N,沿∠BAC的角平分线

答案D

解析由题意知,点电荷B、C对点电荷A的静电力大小相等,为F1=F2=F=k|

9×109×2×10-6×1×1

6.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.两球可能都带正电

B.两球可能都带负电

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

答案ABD

解析两个带电球之间存在着排斥力,故两球带同种电荷,可能都带正电,也可能都带负电,选项A、B正确。由牛顿第三定律知,两球受到的静电力大小相等,选项C错误,D正确。

7.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的电荷量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F。现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是()

A.5F9 B.

C.5F4 D.

答案BD

解析若两球带同种电荷,设一个球的电荷量为Q,另一个球的电荷量为5Q,此时F=k5Q2r2,接触后再放回原处,所带电荷量各为3Q,则两球间的库仑力大小F=k9

二、计算题

8.如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将电荷量为+4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°。g取10m/s2,小球A、B可视为点电荷。

(1)此时小球B受到的库仑力F的大小为多少?

(2)小球A带何种电荷?

(3)小球A的电荷量大小是多少?

答案(1)2×10-3N(2)负电荷(3)5×10-9C

解析(1)根据题给条件,可知小球A处于平衡状态,分析小球A受力情况如图所示。

则FA=mgtan45°=0.2×10-3×10×1N=2×10-3N

小球B受到的库仑力与小球A受到的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2×10-3N。

(2)小球A与小球B相互吸引,小球B带正电,故小球A带负电。

(3)小球A、B之间的库仑力大小F=kq

所以qA=Fr2k

等级考素养提升

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)

1.两个直径为r的带电球,当它们相距100r时的作用力为F,当它们相距r时的作用力为()

A.1100