第一章 第2节 库仑定律（课时作业）-2019-2020学年高中物理选修3-1【优化探究】同步导学案（人教版）

 [A组　素养达标]

1．在“探究影响电荷间相互作用力的因素”的实验中，将一带电轻质小球B悬挂在铁架台上，靠近置于绝缘支架上的金属球A，小球B静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示．现增大金属球A的电荷量，丝线与竖直方向的夹角将(　　)

A．增大　　　　　　　　 B．减小

C．不变  D．先减小再增大

解析：当增大金属球A的电荷量时，据F＝k知，库仑力增大，小球B水平方向受力增大，使丝线与竖直方向的夹角变大，选项A正确．

答案：A

2．两个分别带有电荷量－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，则两球间库仑力的大小为(　　)

A.F    B.F

C.F   D.F

解析：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平分，所以两球分开后带电荷量均为＋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，故C正确，A、B、D错误．

答案：C

3.在“探究影响电荷间相互作用力的因素”的实验中，O是一个带正电的物体，把系在丝线上的同一带正电小球先后挂在图中P1、P2、P3三个位置上，小球所受库仑力(　　)

A．P1点最小   B．P2点最小

C．P3点最小   D．三个位置相同

解析：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球在图中P1、P2、P3三个位置上，小球所受库仑力逐渐减小，即P1点最大， P3点最小，故A、B、D错误，C正确．

答案：C

4．(多选)两个半径相同的均匀带电金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的(　　)

A.   B.

C.   D.

解析：由库仑定律可得两球接触前的库仑力为F＝.

当两球带同种电荷时，两球接触后平分电荷量，则接触后两球的电荷量为q′＝＝4Q

两球接触后的库仑力为F′＝＝F；

当两球带异种电荷时，两球接触后先中和后再平分电荷量，则接触后两球的电荷量为q′＝＝3Q

两球接触后的库仑力为F′＝＝F，故C、D正确，A、B错误．

答案：CD

5.如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应(　　)

A．带负电，放在A点  B．带正电，放在B点

C．带负电，放在C点  D．带正电，放在C点

解析：小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时，才能静止在斜面上．由受力分析可知小球b带负电、放在C点或小球b带正电、放在A点可使小球a所受合力为零，故选C.

答案：C

6.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带电荷量为＋Q的固定球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是(　　)

A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小

B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大

C．A球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较大

D．A球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较大

解析：存在固定球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自所受库仑力合力为零，因此A球带负电而B球带正电．由于A、B水平方向受力平衡，可知固定球对A、B的库仑力大小相等、方向相反，根据库仑定律，因A离固定球较近，所以A球带电荷量较小，B球带电荷量较大．故A、B、D错误，C正确．

答案：C[来源:Z&xx&k.Com]

7.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1 cm，B、C电荷量为qB＝qC＝1×10－6 C，A电荷量为qA＝－2×10－6 C，A所受B、C的库仑力的合力F的大小和方向为(　　)

A．180 N，沿AB方向

B．180 N，沿AC方向

C．180 N，沿∠BAC的角平分线

D．180 N，沿∠BAC的角平分线