高二物理：库仑力的平衡问题(答案)

高二物理：库仑力的平衡问题（参考答案）

一、选择题

1． 【答案】D

【解析】对小球A 受力分析，如图所示： 图中力三角形与几何三角形△OBA 相似，故： F=mg T=mg

2． 【答案】AB

【解析】对A 受力分析，受重力mg 、细线的拉力F T 、B 对A 的吸引力F ，由分析知，

A 平

衡时，F 的最小值为F ＝mg sin 30°＝kq 2r 2，解得r ＝1 m ，所以两球的距离d ≤1 m ，A 、B 正确． 3． 【答案】 C

【解析】 对A 受力分析如图所示，由库仑定律得F ＝k q A q B r 2； 又r ＝l sin θ，F ＝G tan θ

由以上各式可解得q B ＝Gl 2sin 2θtan θkq A ，

因G 、l 、q A 、k 不变，则

q 2q 1＝sin 2 45°tan 45°sin 2 30°tan 30°

＝2 3.故C 正确．

4． 【答案】 C

【解析】 小球B 受力分析如图：小球处于平衡状态

设A 、B 球间距离为r ，q B 减小，则F 减小，r 减小，导致F 的大小方向均改变，绳的拉力方向也会改变，适合于三角形相似

T L ＝mg L ＝F r mg L

不变， F 变为原来一半，则r 变为原来一半

又∵F ＝kq A q B r 2 ∴q B 变为原来的18

。 ∴C 正确。

5． 【答案】 AC

【解析】 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库＝k q 2d 2，则A 正确；当细线上的拉力为0时满足k q 2d 2＝mg tan θ，得到q d ＝ mg tan θk

，则B 错误，C 正确．斜面对小球A 的支持力始终不为零，则D 错误． 6． 【答案】 A

【解析】

对小球受力分析如图所示，则F 1＝k Q 1q P A 2，F 2＝k Q 2q PB 2，t an I α＝F 2F 1＝PB P A ，整理得tan 3α＝Q 2Q 1

，选项A 正确． 7． 【答案】C

【解析】设A 、B 带电荷量分别为+q 、-q ，则原来A 、B 间的库仑力为F ＝k ＝k 0x 0，其中k 表示静电力常量，k 0表示弹簧的劲度系数，r ＝l -x 0，l 表示弹簧原长。 当C 接触A 后，A 带电荷量变成+q /2，则A 、B 间的力变为F′＝F ＝k

＝k 0x ，其中r′＝l-x 。 解得x

8． 【答案】C 【解析】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是

()220222l q K K x k l q +=，得20245l k Kq x =，202045l k Kq l x l l -=-=。