微专题2 库仑定律-2020-2021学年高二物理微专题训练（人教版选修3-1）

微专题2 库伦定律 题组1 库伦定律 1.用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是（　　） A.保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关 B.保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比 C.保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关 D.保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比 2.真空中两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和-Q的电量，当它们相距r时，它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开，再放回原位置，则它们间的库仑力大小为（ ） A.F/3　　　B.F　　　C.3F　　　D.9F 3.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A.F引＝G，F库＝k B.F引≠G，F库≠k C.F引≠G，F库＝k D.F引＝G，F库≠k 4.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为（　　） A.F＝k B.F＞k C.F＜k D.无法确定 5.真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍，电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为（ ） A.F/2 B.F C.2F D.4F 6.真空中两个点电荷Q1、Q2，它们间的作用力为F，下列做法可以使它们间的作用力变为1.5F的是（　　） A.使Q1变为原来的2倍，Q2变为原来的3倍，同时使它们间距离变为原来的2倍 B.使Q1变为原来的4倍，Q2变为原来的1.5倍，同时使它们间距离变为原来的3倍 C.使每一个电荷电量都变为原来的1.5倍，间距也变为1.5倍 D.保持它们的电量不变，使它们间的距离变为原来的1.5倍 7.（多选）如图所示的实验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡.当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，改变A和C之间的距离r，记录每次悬线扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系.这一实验中用到了下列哪些物理方法（　　） A.微小量放大法 B.极限法 C.比值定义法 D.控制变量法 8.（多选）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＝k 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，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 9.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关.他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示. 实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大. 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的__________而增大，随其所带电荷量的__________而增大. 此同学在探究中应用的科学方法是____________（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）. 10.库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为Q=l C，它们之间的距离r=1 m.静电力常量k=9.0×109N•m2/C2. （1）问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？ （2）求这两个点电荷之间的静电力大小F. 11.已经证实质子、中子都是由上夸克和下夸克两种夸克组成的（u表示上夸克，d表示下夸克），上夸克带电为e，下夸克带电为－e，e为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l＝1.5×10－15m，