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课时作业(2) 库仑定律
[对应学生用书P114]
1.下列关于点电荷的说法正确的是( )
A.体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷
B.足够小(例如体积小于1 mm3)的电荷,一定可以看作点电荷
C.由库仑定律可知,两个电荷间的距离趋于无穷小时,静电力趋于无限大
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的大小,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计
D [一个带电体能否看成点电荷,并不只是看它本身尺寸的大小,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计,D正确.当研究两个距离很远的带电星球间的库仑力时,两星球也可视为点电荷,A错误.两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷,B错误.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当两电荷间的距离趋于无穷小时,电荷不能视为点电荷,库仑定律不再适用了,它们间的静电力并非无穷大,C错误.]
2.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间静电力的大小变为( )
A. B. C.16F D.4F
D [由库仑定律可得,原来它们之间的静电力为F=k;变化之后它们之间的静电力为F′=k=4×k=4F,故A、B、C错误,D正确.]
3.关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电球体
B.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D.静电力常量的数值是由实验得出的
D [库仑定律F=k适用于点电荷,当带电体的电荷分布和大小对所研究问题的影响可忽略时,带电体可看作点电荷,则点电荷不一定是体积很小的带电球体,A错误;当两个电荷间的距离r→0时,库仑定律的公式就不适用了,B错误;电荷之间的作用力是相互作用力,即使点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,q1对q2的静电力仍等于q2对q1的静电力,C错误;静电力常量的数值是由实验得出的,D正确.]
4.A、B两个点电荷之间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的静电力将( )
A.可能变大 B.可能变小
C.一定不变 D.不能确定
C [根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来确定,因此它们间的库仑力不会受到外界的影响.C正确.]
5.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电荷量之比为1∶5(异种电荷),在真空中相距为r,把它们接触后再放回原处,则它们间的静电力应为原来的( )
A. B. C. D.
A [设两个小球的电荷量分别为q、-5q,由库仑定律知静电力F电==.两球接触后,电荷量先中和再平分,电荷量变为q′==-2q,此时静电力F电′===F电.]
6.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加至原来的2倍,而这两个点电荷之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电荷量一定减少了( )
A. B. C. D.
A [因为一个点电荷的电荷量变为原来的2倍,即q′=2q,根据库仑定律的公式F=k,因静电力保持不变,则有F=k,联立得Q′=Q.]
7.三个相同的金属球(可视为点电荷),A、B两个小球带等量同种电荷,相互间的斥力为F,用第三个不带电的小球C,依次接触A、B小球后再移走,且A、B距离变为原来的两倍,则A、B小球之间的斥力变为( )
A. B. C. D.
D [设qA=qB=q,则由库仑定律可知F电=k,C球接触A球,qA′=,C球的电荷量为,C球再与B球接触,电荷量平分,变为qB′==q,此时静电力F电′=k=k==F.]
8.两个带同种电荷的相同金属小球(可视为点电荷),所带电荷量分别为2×10-3 C和6×10-3 C,它们相距1 m,则:(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2)
(1)二者间的静电力大小是多少?
(2)若将二者接触后放回原位,则二者间的静电力大小是多少?
解析 (1)根据库仑定律有
F=k=1.08×105 N.
(2)两个带同种电荷的小球相互接触后,电荷量均分,故
q′=(Q1+Q2)=4×10-3 C
又由库仑定律得
F′==1.44×105 N.
答案 (1)1.08×105 N (2)1.44×105 N
9.绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的绝缘水平面上固定另一个带电小球N.在下列情况下,小球M可能处于静止状态的是( )
B [小球M要在三个力的作用下处于平衡状态,则绝缘细线对小球M的拉力与小球N对小球M的库仑力的合力必与M的重力大小相