高考物理一轮复习 专题26 电荷守恒定律 库仑定律(测)(含解析)

题26 电荷守恒定律库仑定律（测）

【满分：110分时间：90分钟】

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．下列做法属于防止静电产生危害的是：（）

A．在高大的烟囱中安装静电除尘器 B．小汽车上装有一根露在外面的小天线

C．在高大的建筑物顶端安装避雷针 C．汽车制造厂车间里进行静电喷漆

【答案】C

【名师点睛】关键是掌握静电的防止与应用的具体实例，理解每一个粒子中的原理，基础题，较简单2．如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。则下面关于此实验得出的结论中正确的是：（）

A．此实验中是采用了等效替代的方法

B．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关

C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关

D．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关

【答案】D

【解析】在库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究，A错误；在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故D正确，BC错误

【名师点睛】本实验用的是控制变量法。可以根据库仑定律的结论来选择和判断。

3．对于库仑定律，下面说法正确的是：（）

A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力

B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律

C．相互作用的两个点电荷，它们的电荷量不相同时，它们之间的库仑力大小一定不相等D．当两个半径为r的带电量均为q的金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小为kq2/16r2

【答案】A

【名师点睛】库仑定律的适用范围：真空和点电荷，两个点电荷之间的作用力遵守牛顿第三定律，这要记清楚

4．如图所示在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C（可视为质点）．若它们恰能处于平衡状态．那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系，下面的情况可能的是：（）

A．-9、4、-36 B．4、9、36 C．-3、2、8 D．3、-2、6

【答案】A

【解析】根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此BCD均错误．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，故A正确。

【名师点睛】因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．

5．在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点．当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示．已知静电力常量为k，则有：（）

A．电荷量Q=B．电荷量Q=

C．绳对小球的拉力

mgR

F

L

=D．绳对小球的拉力F=

【答案】A

两力的

合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为222KQ xQ L R L R

ππ⋅=V 因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力

33

KQ KQ F R L R L

ππ==方向水平向右；小球受力分析如图所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，故T 与F 的合力应与重力大小相等，方向相反；由几何关系可得： T

L

mg R =

； 则小球对绳子的拉力 T mgL

R =

，故C 、D mg R =； 则

F R =；联立解得：Q =

A 正确，

B 错误；故选A ． 【名师点睛】此题是对库仑定律以及物体的平衡问题的考查；因库仑定律只能适用于真空中的点电荷，故本题采用了微元法求得圆环对小球的库仑力，应注意体会该方法的使用．库仑力的考查一般都是结合共点力的平衡进行的，应注意正确进行受力分析；此题有一定难度． 6．真空中两个完全相同、带异种电荷的导体小球A 和B （视为点电荷），A 带电荷量为+4Q ，B 带电荷量为-2Q ，彼此间的引力为F ．把两导体小球互相接触后再移回原来各自的位置，这时

A 和

B 之间的作用力为F ′，则F 与F ′之比为： （ ）

A ．8：3

B ．8：1

C ．1：8

D ．4：1 【答案】B

【解析】开始时两个球受到的库仑力2

2

2428Q Q kQ F k r r

⨯==；两球接触后，电量先中和后均分，则各带电量

422

Q Q

Q -=，则再移回原来各自的位置时所受的库仑力为：2'

221

8

Q Q kQ F k F r r ⨯===，故选B ．

【名师点睛】此题是库仑定律的应用问题；首先要熟练掌握库仑定律的表达式22

2Q Q F k

r

=，

然后要知道两个等大的小球接触后所带的电量是先中和后均分；此题较简单，意在考查学生利用基本公式解题的能力。

7．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为+Q 的小球P ，带电量分别为M q 和

N q 的小球M 和N ，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P 与M 相距L ，P 、M 和N 均视为点电荷，

下列说法正确的是： （ ）

A ．M 和N 的距离大于L

B ．M N q q >

C ．若撤去小球P 的固定位置，小气P 将移动

D ．若小球P 的电荷量变为-Q ，小球M 、N 仍能在原位置静止 【答案】D

【名师点

睛】考查研究对象的选取，受力分析的进行，库仑定律的掌握，理解平衡条件的应用。 8．如图所示，a 、b 为两个固定的带正电q 的点电荷，相距为L ，通过其连线中点O 作此线段

的垂直平分面，在此平面上有一个以O 为圆心，半径为

2

L 的圆周，其上有一个质量为m ，带电荷量为－q 的点电荷c 做匀速圆周运动，则c 的速率为： （ ）

A ．mL k q

3 B ．mL k q 23 C ．mL

k

q D ．mL k q 32

【答案】B

【解析】负电荷受到的静电力充当向心力，连接abc 三点，故cO 为ab 的垂直平分线，aO L =，所以30acO ∠=，故三角形abc 为等边三角形，故根据矢量合成法则，可得ab 对c 的静电