内容正文:
第一章 静电场
2库仑定律
A级 抓基础
1.关于库仑定律,下列说法中正确的是( )
A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
B.根据F=k,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大
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.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
答案:D
2.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是( )
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍
C.一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的
D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的
解析:根据库仑定律F=k可知,当r不变时,q1、q2均变为原来的2倍,F变为原来的4倍,A正确;同理可求得B、C、D中F的变化均不满足条件,故B、C、D错误.
答案:A[来源:学。科。网]
3.真空中两个相同的金属小球A和B,带电荷量分别为QA=2×10-8 C和QB=4×10-8 C,相互作用力为F.若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( )
A. D. B.F C.
解析:未接触前,根据库仑定律,得:F=k,r2),接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:=2k
F=k,r2).
k=
则F′=F,故A正确,B、C、D错误.
答案:A
4.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷q受力为零,且PR=2RQ.则( )
A.q1=2q2
B.q1=4q2
C.q1=-2q2
D.q1=-4q2
解析:由于R处的点电荷q受力平衡,根据库仑定律得k.因为PR=2RQ,
=k
解得:q1=4q2.
答案:B
5.如图所示,把一带电量为-5×10-8 C的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为+4×10-6 C的小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30 cm时,绳与竖直方向成45°角,取g=10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力的大小;
(2)A球的质量.
解析:(1)根据库仑定律,有:F=k=0.02 N.
(2)对A受力分析如下图所示:
根据物体平衡得:F库=mgtan α.[来源:Zxxk.Com]
代入数据:m=2×10-3 kg.
B级 提能力
6.如图所示,两个带电球,大球所带的电荷量大于小球所带的电荷量,可以肯定( )
A.两球都带正电
B.两球都带负电[来源:学|科|网Z|X|X|K]
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D.两球受到的静电力大小相等
解析:两个带电体之间存在着排斥力,故两球带同号电荷,可能都带正电,也可能都带负电,故选项A、B都错;静电力遵循牛顿第三定律,两球受到的静电力大小相等,故C项错,D项对.
答案:D
7.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.由此可知( )[来源:学科网]
A.n=3
B.n=4
C.n=5
D.n=6
解析:设球1、2间的距离为r,则F=k,
,球3与球2接触后,它们的带电量均为
球3与球1接触后,它们的带电量均为q,
则F=kq2,
联立两式解得n=6,选项D正确.
答案:D
8.(多选)如图所示,两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A、B,此时上、下丝线的受力分别为TA和TB;如果使A带正电,使B带负电,上、下丝线的受力分别为TA′和TB′,则下列关于TA′和TB′的关系判断正确的是( )
A.TA′=TA
B.TA′<TA
C.TA′>TA
D.TB′<TB
解析:以A、B两球组成的整体为研究对象,无论是小球带电还是小球不带电,分析其受力情况并根据平衡条件可知:上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和,但是以B球为对象分析其受力情况可知,当A、B两球不带电时:TB=mBg,当A、B球分别带正电和负电时:TB′=mBg-F,故选项A、D正确.
答案:AD
9.如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )
A.A带正电,QA∶QB=1∶8
B.A带负电,QA∶QB=1∶8
C.A带正电,QA∶QB=