第9章 2 习题课1 库仑力作用下的平衡-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册人教版（课时作业）

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 知能达标训练 「基础训练] 1.如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需 在MN间放一带电小球b,则b应( ) M A B C N A.带负电，放在A点 B.带正电，放在B点 C.带负电，放在C点 D.带正电，放在C点 解析小球受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时，才能静止在斜面上。 可知小球b带负电、放在C点或小球b带正电、放在A点可使小球a所受合力为零，故选C。 答案C 2.如图所示三个点电荷1、9、93在一条直线上，92和9g的距离为91和92距离的两 倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q:92: 93为() A.(-9):4:(-36) B.9:4:36 C.(-3):2:(-6 D.3:2:6 解析由三电荷平衡模型的特点“两同夹异”可知，和为同种电荷，它们与92互 为异种电荷，设91和92距离为r,则92和的距离为2r,对于9h有kq2q1r2=kq1q3 3r2,则有q2q3=19,对93有kq1q33r2=kq2q32r2,所以q1q2=94, 考虑到各电荷的电性，故A正确。 答案A 3(2023唐山月考)如图所示，A为带正电的金属板，其所带电荷量为Q,在金属板的垂 直平分线上，距板r处放一质量为m、电荷量为9的小球，小球用绝缘细线悬挂于O点， 小球受水平向右的静电力，偏转角保持静止，静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与 金属板之间的库仑力大小为() A.kQqr2 B.kQgr C.mgsin 0 D.mgtan 解析A为带正电的金属板，此时不能将其看成点电荷， *独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 所以不能使用库仑定律求小球受到的库仑力，故A、B错误：小球受到的静电力方向向 右、重力竖直向下，则小球的受力情况如图所示，由平衡条件得F=mgtan 6,故C错误，D 正确。 答案D 4(2023新余期中)如图所示，两根长度均为L的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均 为十Q的小球a、b,并悬挂在O点。当两个小球静止时，它们处在同一高度，且两细线与 竖直方向的夹角均为a=30°，已知静电力常量为k,则每个小球的质量为() 0/h A.3)kQ2gL2 B.3)kQ23gL2 C.kQ2gL2 D.2k02gL2 解析根据库仑定律和平衡条件可得ngtan a=kQ2L2,解得m=3)kQ2gL2。 答案A 5.(多选)如图所示，质量分别为m1、m2,电荷量分别为91、2的两小球，分别用绝缘轻 丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和代a心)，两小球恰在同一水平线上，那 么() m191,m29 A,两球一定带异种电荷 B.q1一定大于92 C.m1一定小于m2 D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力 解析由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，选项A正确：设轻丝线与竖 直方向的夹角为0，根据平衡条件可得两球之间的库仑力F=mgtan 0,a>阝，因此mg <m2g,即m1m2,选项C正确。 答案AC 6.(多选)2023贵州期末)两个相同的带电金属小球（可看成点电荷），电量大小之比是1： 7,在真空中相距为。现将两球接触后仍放回原处，则它们间库仑力可能是原来的() ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.7 B.37 C.97 D.167 解析由库仑定律可得F=Qq2得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触 后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的167。当两相同金属 小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分， 电量变为3：3，所以库仑力是原来的97，故C、D正确，A、B错误，故选CD。 答案CD 7.如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用绝缘丝线吊起，若将带电荷量为十4×10一8 C的小球B靠近它，两小球在同一高度且相距3cm时，小球A平衡，丝线与竖直方向夹角 为45°。g取10m/s2,静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,小球A、B可视为点电荷，则： LLKEEEEEL112 459 (1)此时小球B受到的库仑力的大小为多少？ (②)小球A带何种电荷？ (3)小球A所带电荷量大小是多少？ 解析（①）根据题给条件，可知小球A处于平衡状态，分析小球A受力情况如图所示。 则F=mgtan45°=0.2×10-3×10×1N=2×10-3N。 小球B受到的库仑力与小球A受到的库仑力为作用力和反作用力