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课时作业25 库仑定律
一、单项选择题(每题6分,共18分)
1.下列说法正确的是( )
A.元电荷就是质子
B.点电荷是很小的带电体
C.摩擦起电说明电荷可以创造
D.库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算
2.把质量为m的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是( )
A.点电荷的轨迹一定和电场线重合
B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致
C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合
D.点电荷将沿电场线切线方向抛出,做类抛体运动
3.(2012·辽宁锦州模拟)在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上,小球D位于三角形的中心,如图所示。现让小球A、B、C带等量的正电荷Q,让小球D带负电荷q,使四个小球均处于静止状态,则Q与q的比值为( )
A. C.3 D. B.
二、多项选择题(每题8分,共24分)
4.两个相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r(r远大于小球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )
A. D. C. B.
5.如图所示,光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷),A球带电荷量为+2q,B球带电荷量为-q,将它们同时由静止开始释放,A球加速度的大小为B球的2倍。现在AB中点固定一个带正电小球C(也可看做点电荷),再同时由静止释放A、B两球,释放瞬间两球加速度大小相等。则C球带电荷量可能为( )
A.q B.q C.q D.4q[来源:Z&xx&k.Com]
6.已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法( )
A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍
B.将小球B的质量增加到原来的8倍
C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍[来源:Zxxk.Com]
三、非选择题(分值依次为18分、20分、20分)
7.在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。
(1)将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?
(2)若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?
8.如图所示,A、B为两个固定的带正电q的点电荷,相距为l,通过其连线中点O作此线段的垂直平分面,在此平面上有一个以O为圆心、半径为l的圆周,其上有一个质量为m、带电荷量为-q的点电荷C做匀速圆周运动,求C的速率。
[来源:Z§xx§k.Com]
9.如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球,彼此间的距离都是l,A、B电荷量都是+q。给C一个外力F,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:
(1)C球的电性和带电荷量;
(2)外力F的大小。
参考答案
1.D 解析:元电荷是指与质子或电子带电荷量绝对值相等的电荷量,不是质子也不是电子,故A选项错;点电荷是一种理想化模型,实际带电体的大小远小于带电体之间的距离时,带电体的形状和大小对于作用力的影响可忽略不计,这样的带电体就可视为点电荷,所以B项不对;摩擦起电的实质是电子的转移,并不是创造了电荷,故C项不对;选项D准确表述了库仑定律的适用条件,所以D正确。
2.C
3.D 解析:设三角形边长为a,由几何知识可知,BD=a·cos 30°·,D正确。=,解得:cos 30°×2=a,以B为研究对象,由平衡条件可知,=
4.CD[来源:学科网]
5.AB
6.BD 解析:由B的共点力平衡图知,选BD。[来源:学.科.网Z.X.X.K],可知d∝,而F==
7.答案:(1)C在AB延长线上,且AB=BC
(2)正电荷 +4Q
解析:(1)先判定第三个点电荷所在的位置,只能在B点的右侧;再由F=k,所以rA∶rB=2∶1,即C在AB延长线上,且AB=BC。
,F、k、q相同时r∝
(2)C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡;只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。由F=k,F、k、QA相同,Q∝r2,所以QC∶QB=4∶1,而且要保证B处的点电荷平衡,C处点电荷必须是正电荷,所以C点处引入的点电荷QC=+4Q。
8.答案:q
解析:对C进行受力分析如图所示,由于C到O点距离R=,
l,所以△ABC是等边三角形。A、B对C的作用力F1=F2=k
合力F合=2F1cos 30°=。
由牛顿第二定律得:F合=m
即=m
解得:v=q。
9.答