微专题3 库仑力作用下的平衡问题-2020-2021学年高二物理微专题训练（人教版选修3-1）

微专题3 库伦力作用下的平衡问题 1.如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现在两球都带上同种电荷，上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′，则（　　） A.FA＝FA′，FB＞FB′ B.FA＝FA′，FB＜FB′ C.FA＜FA′，FB＞FB′ D.FA＞FA′，FB＞FB′ 2.如图所示，A、B两个点电荷的电荷量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，之间用绝缘的轻弹簧相连接，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，若弹簧发生的均是弹性形变，则（　　） A.保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量为2x0 B.保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0 C.保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧缩短量等于x0 D.保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧缩短量小于x0 3.（换）如图所示，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为mA和mB的小球，悬点为O，两小球均带正电荷，当小球由于静电力作用张开一角度时，A球悬线与竖直线夹角为α，B球悬线与竖直线夹角为β，则两小球质量之比mA:mB为（ ） A.sinβ∶sinα B.cosα∶cosβ C.tanβ∶tanα D.tanα∶tanβ 4.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示.现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（　　） A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半 B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一 C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小 D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小 5.质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2，它们用等长的细线吊在同一点O，由于静电斥力的作用，使m1球靠在竖直光滑墙上，m1球的拉线l1呈竖直方向，使m2球的拉线l2与竖直方向成θ角，m1、m2均处于静止，如图所示.由于某种原因，m2球的带电量q2逐渐减少，于是两球拉线之间夹角θ也逐渐小直到零.在θ角逐渐减小的过程中，关于l1、l2中的张力FT1、FT2的变化是（　　） A.FT1不变，FT2不变 B.FT1不变，FT2变小 C.FT1变小，FT2变小 D.FT1变小，FT2不变 6.如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距离B为处静止平衡，则A受到绳的拉力为（　　） A.FT B.2FT C.4FT D.8FT 7.如图所示，两个固定的带正电的点电荷q1、q2，电荷量之比为1∶4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使q3能处于平衡状态，对q3的位置、电性和电荷量的要求，以下叙述正确的是（　　） A.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为负电荷，对电荷量无要求 B.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为正电荷，对电荷量无要求 C.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求 D.q3在q1和q2连线的延长线上，位于q1左侧处，对电性和电荷量均无要求 8.（多选）如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电荷量为＋Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C, 恰好使三个点电荷都处于平衡状态， 则下列判断正确的是（ ） A.在AB连线的延长线上A点左边，距A点0.2 m处放一个正电荷 B.在AB连线之间，无论在什么地方、放什么电荷，都不可能使三个点电荷处于平衡状态 C.在AB连线的延长线上B点右边，距B点0.2 m处放一个正电荷 D.在AB连线的延长线上A点左边，距A点0.2 m处放一个负电荷 9.（多选）如图所示，用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点.两球的质量分别为mA、mB，A球和B球所带的电荷量分别为qA、qB.两球静止时，悬线与竖直线的偏角分别为α和β，则（　　） A.mA＞mB，qA＜qB，α＞β B.mA＜mB，qA＜qB，α＜β C.mA=mB，qA＜qB，α=β D.mA=mB，qA＞qB，α=β 10.（多选）如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（　　） A.a球的质量比b球的