课后作业2一库仑定律-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）

课后作业(二)　 库仑定律

1．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的(　　)

A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.

解析　由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q1＝q、q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q1″＝3q，q2″＝3q，则由库仑定律可知，C正确．

答案　CD

2．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F＝k知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C正确．

答案　C

3．如图所示，两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是(　　)

A．若是同种电荷，F<k        B．若是异种电荷，F>k

C．若是同种电荷，F>k        D．不论是何种电荷，F＝k

解析　净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r，如图所示，根据库仑定律F=k，它们之间的相互作用力小于k.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r，则相互作用力大于k.故选项A、B正确．

答案　AB

4．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种电荷的小球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q2/q1为(　　)

A．2               B．3          C．2            D．3

解析　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

5．如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0，B球将(　　)

A．若A、B为异种电性的电荷，B球一定做圆周运动

B．若A、B为异种电性的电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动

C．若A、B为同种电性的电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动

D．若A、B为同种电性的电荷，B球的动能一定会减小

解析　(1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B球受到A球的库仑引力，方向指向A.因v0⊥AB，当B受到A的库仑力恰好等于向心力，即k＝m时，解得初速度满足v0＝ ，B球做匀速圆周运动；当v>v0时，B球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v<v0时，B球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．

(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B球受A球的库仑斥力而做远离A的变加速曲线运动(因为A、B距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．

答案　BC

6．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(　　)

A．F1                        B．F2

C．F3                       D．F4

解析　对c球进行受力分析，如下图所示．由已知条件知：Fbc＞Fac.根据平行四边形定则表示出Fbc和Fac的合力F，由图知c受到a和b的静电力的合力可用F2来表示，故B正确．

答案　B

7．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于