(练习)课时分层作业2 库仑定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

课时分层作业(二)　库仑定律 考点一　点电荷 1．物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说是属于(　　) A．观察实验的方法　　　 B．控制变量的方法 C．等效替代的方法 D．建立物理模型的方法 D　[点电荷是为了研究物理问题方便而引入的物理模型，是由实际物体抽象所得，D正确。] 2．下列关于点电荷的说法，正确的是(　　) A．点电荷一定是电荷量很小的电荷 B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在 C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 B　[当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错误，B正确。] 考点二　库仑定律的理解 3．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是(　　) A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式 B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式 C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的 D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电 C　[库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错；库仑力也符合牛顿第三定律，C对；橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。] 4．A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，B处点电荷所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，B处点电荷所受电场力为(　　) A．－　　　 B． C．－F　　　 D．F B　[在A处放电荷量为＋q的点电荷时，Q所受电场力大小为F＝；在C处放一电荷量为－2q的点电荷时，Q所受电场力大小为F′＝＝＝＝。且不管B处点电荷是正还是负，两种情况下，其受力方向相同，故选项B正确，A、C、D错误。] 5．(多选)两个半径、材料完全相同的金属小球，所带电荷量之比为1∶7，间距为r，把两球相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的(　　) A．　　　 B． C．　　　 D． CD　[设两小球带电荷量分别为Q、7Q，则F＝＝。若带同种电荷，将两带电小球接触后分开，放回原来的位置上，相互作用力变为F1＝＝F，故D项正确；若带异种电荷，将两带电小球接触后分开，放回原来的位置上，相互作用力变为F2＝＝F，故C项正确。] 6．如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，相距为L。则A对B的库仑力为(　　) A．FAB＝k，方向由A指向B B．FAB＝k，方向由A指向B C．FAB＝k，方向由B指向A D．FAB＝k，方向由B指向A C　[由于两小球相互吸引，所以A对B的库仑力方向由B指向A，根据库仑定律可得FAB＝k，故C正确。] 考点三　静电力的叠加与带电体的平衡 7．如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1 cm，B、C电荷量为qB＝qC＝1×10－6 C，A电荷量为qA＝－2×10－6 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为(　　) A．180 N，沿AB方向 B．180 N，沿AC方向 C．180 N，沿∠BAC的角平分线 D．180 N，沿∠BAC的角平分线 D　[qB、qC电荷对qA电荷的库仑力大小相等，故F＝F1＝F2＝＝ N＝180 N，两个静电力夹角为60°，故合力为F′＝2Fcos 30°＝2×180 N×＝180 N，方向沿∠BAC的角平分线，故D正确。] 8．一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在选项图中，小球M能处于静止状态的是(　　) A　　　　B　　　　　C　　　　D B　[M受到三个力的作用而处于平衡状态，则绝缘细线的拉力与库仑力的合力必与M的重力大小相等，方向相反，故选项B正确。] 9．一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B，由于受到固定的带电小球A的作用，静止在如图所示的位置，丝线与竖直方向夹角为θ，A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。已知B球的质量为m，带电荷量为q，静电力常量为k，A、B两球均可视为点电荷，整个装置处于真空中。求： (1)B球所受电场力F的大小和方向； (2)A球带电的电性和电量Q。 [解析]　(1)以小球为研究对象，对小球进行受力分析， 根据小球处于平衡状态可知： F＝mgtan θ ① 方向水平向右 (2)小球所受库仑力大小为： F＝k ② 联立①②解得A球的电荷量： Q＝ 二者之间为排斥力，所以A也带正电。 [答案]　(1)mgtan θ，方向水平向右 (2