练习一 库仑定律
库仑定律专项练习题及答案(供参考)
习题24 库仑定律1.如图所示,两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ,静止后两小球在同一水平线上,丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β),关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2,下列说法中正确的是 A.一定有m 1<m 2, q 1<q 2 B.可能有m 1<m 2, q 1>q 2 C.可能有m 1=m 2, q 1=q 2 D.可能有m 1>m 2, q 1=q 22.两个大小相同的小球带有不等量的电荷,它们相隔某一距离时,相互作用的库仑力大小为F 1.现将两小球接触后又放回到原位置,它们之间相互作用的库仑力大小为F 2.下列说法中正确的是A.若F 1<F 2,则两小球原来所带电的电性一定相反B.若F 1<F 2,则两小球原来所带电的电性一定相同C.若F 1=F 2,则两小球原来所带电的电性一定相同D.若F 1>F 2,则两小球原来所带电的电性一定相反3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为F ,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A 、B 两个小球接触后再移开,这时A 、B 两球间的库仑力大小A.一定是F /8B.一定是F /4C.可能是3F /8D.可能是3F /44.半径为r 的两个带电金属小球,球心相距3r ,每个小球带电量都是+q ,设这两个小球间的静电力大小为F ,则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229rkq F < C.229r kq F > D.2225rkq F =5.如图所示,两根细丝线悬挂两个质量相同的小球A 、B .当A 、B 不带电时,静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A 、T B .使A 、B 带等量同种电荷时,静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A /、T B /.下列结论正确的是A.T A /=T A ,T B / >T BB.T A /=T A ,T B / <T BC.T A /<T A ,T B / >T BD.T A / >T A ,T B / <T B6.光滑绝缘水平面上,两个相同的小球带有等量同种电荷,用轻质绝缘弹簧相连.静止时弹簧伸长量为x 1;若使两小球的带电量都减半,再次静止时弹簧伸长量为x 2.下列结论正确的是A.x 2=x 1/2B.x 2=x 1/4C.x 2>x 1/4D.x 2<x 1/47.三个相同的金属小球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1、2之间作用力的大小仍为F.由此可知()A. n=1B. n=4C. n=6D. n=10真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离,(距离远大于小球的直径)两球之间的库仑斥力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球之间的库仑力大小()A. 一定是F/8B. 一定是3F/8C. 可能是 F/8D. 可能是3F/48.关于库仑定律的公式F=k,下列说法中正确的是()A. 当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0B. 当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C. 当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D. 当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了9.图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出.A球能保持静止的是()A.B. C. D.10两个相同的金属小球,带电量之比为1:3,相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的()A.5/3B. 2/3C.4/3D.1/311.如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2,Q恰好静止不动,Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线.已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2,不计点电荷间的万有引力,下列说法正确的是()A. Q1、Q2的电荷量之比为r2/r1B. Q1、Q2的电荷量之比为(r2/r1)2C.Q1、Q2的质量之比为r2/r1D. Q1、Q2的质量之比为(r2/r1)212.如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为v,且为运动过程中速度的最小值.已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,A、B两点间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是()A. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度先减小后增大B. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小C. O、B两点间的距离为D. 在点电荷甲形成的电场中,A、B两点间的电势差为U AB=13.如图所示,带正电的电荷固定于Q点,电子在静电力作用下沿顺时针方向做以Q点为焦点的椭圆运动,O为椭圆的中心,M、P、N为椭圆上的三点,M和N分别是轨道上离Q点最近和最远的点,则电子在运动的过程中()A. 在M点的速率最小B.在N点的电势能最小C. 在P点受的库仑力方向指向O点D. 椭圆上N点的电势最低14.两个带同种电荷的物体A、B在水平力F作用下平衡,如图所示,接触面均光滑,若增大F,使B缓慢向左移动一小段距离后,A、B仍平衡,在此过程中.则下列说法正确的是()A. A物体所受弹力变小 B. B物体所受弹力变大C. AB间的距离变小D. AB间的距离变大15.在光滑绝缘水平面上有A、B、C三个质量相等的带电小球,A球的电量为+Q,B、C两球的电量均为-q,现用垂直于BC的水平拉力F作用在A球上,使三个小球以相同的加速度加速运动,并且三球总在边长为L的等边三角形的顶点上.则下列关系中正确的是()A. Q=qB.Q=2qC.F=D.F=16.有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量+7Q、B带电荷量-Q、C不带电,将A、B分别固定起来,然后让C球反复很多次与A、B球接触,最后移去C球,则A、B球间的库仑力变为原来的()A. 35/8倍B. 4/7倍C. 7/4倍D. 无法确定17.两个完全相同的绝缘金属小球分别带有正、负电荷,固定在一定的距离上,若把它们接触后再放回原处,则它们间库仑力的大小与原来相比将()A. 一定变小B. 一定变大C. 一定不变D. 以上情况均有可能18.如图所示,在M.N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN,下列说法正确的是()A. A、B两点电热相等B. A、B两点场强相同C. 将一正电荷从A点移到B点,电场力不做功D. 一正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能19.如图所示,一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点,在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B,两个带电小球都可视为点电荷.已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°,设丝线中拉力为T,小球所受库仑力为F,下列关系式正确的是()A. T=1/2mgB. T=mgC. F=mgD. F=mg20.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,在该三角形中心O点处固定一电量为-2q的点电荷,则该电荷受到的电场力为()A.,方向由O指向CB.,方向由C指向OC.,方向由C指向OD.,方向由O指向C21.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬线都保持竖直方向.下面说法中正确的是()A.A球带正电,B球带正电,并且A球带电荷量较大B. A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较小C. A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较大D. A球带正电,B球带负电,并且A球带电荷量较大22.如图所示,在光滑的水平绝缘桌面上固定一个带电小球A,在桌面的另一处放置一个带电小球B,现给小球B一个垂直于AB连线方向的速度v0,使其在光滑的水平绝缘桌面上运动,则()A. 若A、B为同种电荷,B球一定做速度变大的曲线运动B. 若A、B为同种电荷,B球一定做加速度变大的曲线运动C. 若A、B为异种电荷,B球一定做加速度、速度都变小的曲线运D. 若A、B为异种电荷,B球速度的大小和加速度的大小可能都不变23.如图所示,竖直绝缘墙壁上有一固定的质点A,在A的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、B两质点的电荷量逐渐减少,在电荷漏电完毕之前悬线对悬点P的拉力大小()A. 变小B. 变大C. 不变D. 无法确定24.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一次实验中,宇航员将一带电-q(q<<Q)的粉尘置于离该星球表面h(h远大于星球半径)高处,该粉尘恰处于悬浮状态.宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将()A. 背向星球球心方向飞向太空B. 仍处于悬浮状态C. 沿星球自转的线速度方向飞向太空D. 向星球球心方向下落25.A、B两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d,同时由静止释放,当它们距离为2d时,A的加速度为a,速度为v,则()A. 此时B的加速度为 B. 此时B的速度为 C. 此过程中电场力对B的冲量为2mvD. 此过程中电势能减少7.如图所示,一个半径为R 的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q 的电荷.另一个电荷量为+q 的点电荷固定在该球壳的球心O 处.现在从球壳最左端挖去一个半径为r (r <<R )的小圆孔,则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何?8.如图所示,质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上,AB 间和BC 间的距离均为L .已知A 球带电量为Q A =8q ,B 球带电量为Q B =q ,若在C 球上施加一个水平向右的恒力F ,恰好能使A 、B 、C 三个小球保持相对静止,共同向右加速运动。
库仑定律知识点总结及练习题
库仑定律知识点总结及练习题库仑定律是电磁学中的基本理论之一,描述了两个电荷之间相互作用的力的大小。
该定律由英国物理学家查尔斯·奥古斯特·库仑在18世纪末发现并提出,并被广泛应用于电磁学、静电学以及电路分析等领域。
本文将对库仑定律的相关知识点进行总结,并提供一些练习题供读者巩固学习。
一、库仑定律的表述库仑定律描述了两个电荷之间的力的大小与它们之间的距离的关系。
该定律的数学表达式为:F = k * |Q1 * Q2| / r^2其中,F代表两个电荷之间的力的大小,k为一个常量(库仑常数),Q1、Q2分别代表两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。
根据该定律,当两个电荷的大小增大时,它们之间的力也随之增大;当两个电荷之间的距离增大时,它们之间的力则减小。
二、电荷的性质根据库仑定律,电荷分为正电荷和负电荷。
同种电荷之间的相互作用力是排斥力,异种电荷之间的相互作用力是吸引力。
正电荷与负电荷之间存在吸引力,正电荷与正电荷之间存在排斥力,负电荷与负电荷之间存在排斥力。
三、电场和库仑定律电场是描述电荷周围空间状态的物理量。
根据库仑定律,任何一个电荷在周围的空间都会产生一个电场。
电场的大小与电荷的大小成正比,与距离的平方成反比。
电场的方向与电荷的性质有关:正电荷的电场指向电荷,负电荷的电场指向外部。
四、电势和库仑定律电场在空间中存在势能,称为电势。
电势的大小与电荷的性质和电荷之间的距离有关。
根据库仑定律,两个点之间的电势差与电场强度成正比。
电势差可以通过测量两个点之间的电场力来计算,并用单位电荷在单位距离内所具有的势能差来表示。
五、练习题1. 两个点电荷A和B之间的距离为r,电荷A的大小为Q1,电荷B的大小为Q2。
如果电荷A的大小加倍,电荷B的大小减半,两者之间的力会如何变化?2. 两个点电荷A和B之间的距离为r,电荷A的大小为Q1,电荷B的大小为Q2。
如果将两个电荷之间的距离减少到原来的1/3,两者之间的力会如何变化?3. 电荷A和电荷B之间的力为F1,电荷A和电荷C之间的力为F2,电荷A和电荷D之间的力为F3。
库仑定律知识点
库仑定律知识点:1、k = 9.0×10^9 Nm²/ C²2、库仑扭称实验用到的实验方法:微量放大、控制变量3、库仑定律计算时:力的大小与电性无关,所以把电荷的绝对值带入公式计算,电性只决定库仑力的方向。
4、球体带电体计算时,距离应该远大于球体半径。
5、多个库仑力同时存在时,要使用平行四边形定则。
典型例题:(1)多个电荷共存时库仑力的计算如图甲所示,在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m.如果有一个电子静止在C点,它所受的库仑力的大小和方向如何?(2)割补法求非点电荷间的库仑力一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为_____________(已知静电力恒量k),方向______________.(3)库仑定律与电荷守恒定律的结合题(4)带电体在库仑力作用下的平衡问题真空中,在光滑的水平面上,有两个点电荷A和B,电荷量分别为+Q和+4Q,他们之间距离为L。
在何处放一个什么样的点电荷C可使c保持静止?A,B两个点电荷,相距40cm,电荷量分别为Q1和Q2,且Q1=9Q2,都是正电荷,若在AB连线上引入点电荷C,使A,B,C三个电荷都恰好处于平衡状态.试问:点电荷C是什么电荷应放在放在什么地方?(列方程组)(5)库仑定律与力学的结合问题此类型题偏难,暂时不讲。
练习题:1、两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为A.B.C. D.无法确定如图,光滑平面上固定金属小球A,用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有()Q1e(2)因为电荷均匀分布,所以可知小圆孔带电量为,假设不挖去小孔,则电荷受力平衡,合外力为零,现在挖去小孔,则点电荷受力大小,根据库仑定律可得,,方向由球心指向小孔中心故答案为:,由球心指向小孔中心(3)A/C练习题:1,当没有远大于半径时,不能看成点电荷,如果同种电荷距离大于3R,异种电荷距离小于3R电场强度1、静止电荷产生的电场叫静电场。
库仑定律--练习题
库仑定律--练习题1.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同⾦属⼩球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑⼒的⼤⼩为F.两⼩球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑⼒的⼤⼩为()A. 112F B.34F C.43F D.12F2.两个可⾃由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所⽰.A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取⼀个可以⾃由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则()A.Q3为负电荷,且放于A左⽅B.Q3为负电荷,且放于B右⽅C.Q3为正电荷,且放于A、B之间D.Q3为正电荷,且放于B右⽅3.三个相同的⾦属⼩球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的带电荷量为q,球2的带电荷量为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()A.n=3B.n=4C.n=5D.n=64.如图所⽰,可视为点电荷的⼩球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下⽅的A球静⽌在绝缘斜⾯上,则A球受⼒个数可能为()A.2个⼒ B.3个⼒ C.4个⼒ D. 5个⼒5.两个质量分别是m1、m2的⼩球,各⽤丝线悬挂在同⼀点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开⼀定的⾓度θ1、θ2,如图所⽰,此时两个⼩球处于同⼀⽔平⾯上,则下列说法正确的是()A.若m1>m2,则θ1>θ2B.若m1=m2,则θ1=θ2C.若m1θ2D.若q1=q2,则θ1=θ26.如图所⽰,在粗糙绝缘的⽔平⾯上有⼀物体A 带正电,另⼀带正电的点电荷B沿着以A为圆⼼的圆弧由P到Q缓慢地从A的上⽅经过,若此过程中A始终保持静⽌,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑⼒作⽤.则下列说法正确的是()A.物体A受到地⾯的⽀持⼒先增⼤后减⼩B.物体A受到地⾯的⽀持⼒保持不变C.物体A受到地⾯的摩擦⼒先减⼩后增⼤D.库仑⼒对点电荷B先做正功后做负功7. 如图所⽰,⽔平地⾯上固定⼀个光滑绝缘斜⾯,斜⾯与⽔平⾯的夹⾓为θ.⼀根轻质绝缘细线的⼀端固定在斜⾯顶端,另⼀端系有⼀个带电⼩球A,细线与斜⾯平⾏.⼩球A的质量为m,电量为q.⼩球A的右侧固定放置带等量同种电荷的⼩球B,两球⼼的⾼度相同,间距为d.静电⼒常量为k,重⼒加速度为g,两带电⼩球可视为点电荷.⼩球A静⽌在斜⾯上,则()A.⼩球A与B之间库仑⼒的⼤⼩为kq2d2B.当qd=mg sin θk时,细线上的拉⼒为0 C.当qd=k时,细线上的拉⼒为0 D.当qd=mgk tan θ时,斜⾯对⼩球A的⽀持⼒为08. 如图所⽰,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距L.在以L为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着⼀个带电⼩球+q(可视为点电荷),在P点平衡,P A与AB的夹⾓为α,不计⼩球的重⼒,则()A.tan3α=Q2Q1 B.tan α=Q2Q1C.O点场强为零 D.Q1<Q29. 如图所⽰,将两个摆长均为l的单摆悬于O点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q>0).将另⼀个带电荷量也为q(q>0)的⼩球从O点正下⽅较远处缓慢移向O点,当三个带电⼩球分别处在等边三⾓形abc的三个顶点上时,两摆线的夹⾓恰好为120°,则此时摆线上的拉⼒⼤⼩等于()A.3mg B.mg C.23·kq2l2 D.3·kq2l2 10.如图所⽰,⽤两根等长的细线各悬⼀个⼩球,并挂于同⼀点,已知两球质量相同,当它们带上同种点电荷时,相距r1,⽽平衡,若使它们的电荷量都减少⼀半,待它们重新平衡后,两球间的距离将()A.⼤于r1/2C. ⼩于r1/2D.不能确定11.如图所⽰,把⼀个带正电的⼩球a放在绝缘光滑斜⾯上,欲使⼩球a能静⽌在斜⾯上,需在MN间放⼀带电⼩球b则b球应()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12.如图所⽰,⽤长为l的轻绝缘线将质量为m1、带电量为q1的⼩球悬于O点,同时在O点的正下⽅l处将带电量为q2的另⼀个⼩球固定.由于静电⼒作⽤,两球相距为x,现欲使x加倍,可采取的⽅法是()A.使q1加倍B.使q2变为原来的8倍C.使m1变为原来的1/4D.使m1变为原来的1/813.如图所⽰,半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另⼀个电荷量为+q的点电荷放在球⼼O上,由于对称性,点电荷受⼒为零,现在球壳上挖去半径为r(r远⼩于R)的⼀个⼩圆孔,求此时置于球⼼的点电荷所受的⼒(静电⼒常量为k)14.(15分)如图所⽰,正电荷q1固定于半径为R 的半圆光滑绝缘轨道的圆⼼处,将另⼀带正电、电荷量为q2、质量为m的⼩球,从轨道的A处⽆初速度释放,求:(1)⼩球运动到B点时的速度⼤⼩;(2)⼩球在B点时对轨道的压⼒.14. 如图所⽰,B是系在绝缘细线两端、带有等量同种电荷的⼩球,其中m A=0. 1 kg,细线总长为20 cm,现将绝缘细线通过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球依于光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直⽅向60°,(g取10m/s2)求:15.在光滑绝缘的⽔平⾯上沿⼀直线依次放着三个质量相同、相邻距离为的⼩球A、B、C,A球带电+2q,球带电-q,如图所⽰,现⽤⽔平⼒F拉C球,使三球在运动中保持距离变.求:(l)地球带何种电荷,电荷量为多少?(2)⼒F的⼤⼩.1.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同⾦属⼩球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑⼒的⼤⼩为F.两⼩球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑⼒的⼤⼩为( C ) A.112F B.34F C.43F D.12F解析:由库仑定律知,F=kQ·3Qr2=3kQ2r2,两⼩球接触后电荷量先中和再平分,使得两⼩球带电荷量均为Q,此时的库仑⼒F′=kQ2(r2)2=4kQ2r2=43F.2.两个可⾃由移动的点电荷分别放在A 、B 两处,如图所⽰.A 处电荷带正电荷量Q 1,B 处电荷带负电荷量Q 2,且Q 2=4Q 1,另取⼀个可以⾃由移动的点电荷Q 3,放在AB 直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( A )A .Q 3为负电荷,且放于A 左⽅B .Q 3为负电荷,且放于B 右⽅C .Q 3为正电荷,且放于A 、B 之间D .Q 3为正电荷,且放于B 右⽅解析:因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑⼒作⽤,且已知Q 1和Q 2是异种电荷,对Q 3的作⽤⼒⼀为引⼒,⼀为斥⼒,所以Q 3要平衡就不能放在A 、B 之间.根据库仑定律知,由于B 处的电荷Q 2电荷量较⼤,Q 3应放在离Q 2较远⽽离Q 1较近的地⽅才有可能处于平衡,故应放在Q 1的左侧.要使Q 1和Q 2也处于平衡状态,Q 3必须带负电,故应选A. 答案:A3.三个相同的⾦属⼩球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的带电荷量为q ,球2的带电荷量为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( D )A.n =3B.n =4C.n =5D.n =6解析:根据库仑定律知原来1、2两球的作⽤⼒为F =k q ·nq r 2,后来球3与球2接触后q 2′=q 3=n 2q ,球3与球1接触后,q 1′=q 3′=2+n 4q ,此时球1、2间的作⽤⼒为F =k q 1′·q 2′r 2,由题意整理得n =n 2·2+n 4,解得n =6.答案:D 4.如图所⽰,可视为点电荷的⼩球A 、B 分别带负电和正电,B 球固定,其正下⽅的A 球静⽌在绝缘斜⾯上,则A球受⼒个数可能为( AC ) A .可能受到2个⼒作⽤ B .可能受到3个⼒作⽤ C .可能受到4个⼒作⽤ D .可能受到5个⼒作⽤解析:以A 为研究对象,根据其受⼒平衡可得,如果没有摩擦,则A 对斜⾯⼀定⽆弹⼒,只受重⼒和库仑引⼒两个⼒作⽤⽽平衡;如果受摩擦⼒,则⼀定受弹⼒,所以此时A 受4个⼒作⽤⽽平衡,A 、C 正确.答案:AC5.两个质量分别是m 1、m 2的⼩球,各⽤丝线悬挂在同⼀点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q 1、q 2时,两丝线张开⼀定的⾓度θ1、θ2,如图所⽰,此时两个⼩球处于同⼀⽔平⾯上,则下列说法正确的是( BC )A.若m 1>m 2,则θ1>θ2B.若m 1=m 2,则θ1=θ2C.若m 1θ2D.若q 1=q 2,则θ1=θ2 解析:以m 1为研究对象,对m 1受⼒分析如图所⽰由共点⼒平衡得 F T sin θ1=F 库① F T cos θ1=m 1g ②由①②得tan θ1=F 库m 1g ,同理tan θ2=F 库m 2g ,因为不论q 1、q 2⼤⼩如何,两带电⼩球所受库仑⼒属于作⽤⼒与反作⽤⼒,永远相等,故从tan θ=F 库mg知,m ⼤,则tan θ⼩,θ亦⼩θ<π2,m 相等,θ亦相等,故B 、C 正确.答案:BC6.如图所⽰,在粗糙绝缘的⽔平⾯上有⼀物体A 带正电,另⼀带正电的点电荷B 沿着以A 为圆⼼的圆弧由P 到Q 缓慢地从A 的上⽅经过,若此过程中A 始终保持静⽌,A 、B 两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑⼒作⽤.则下列说法正确的是( AC )A.物体A 受到地⾯的⽀持⼒先增⼤后减⼩B.物体A 受到地⾯的⽀持⼒保持不变C.物体A 受到地⾯的摩擦⼒先减⼩后增⼤D.库仑⼒对点电荷B 先做正功后做负功解析:分析物体A 的受⼒如图所⽰,由平衡条件可得:F f =F cos θ,F N =F sin θ+mg ,随θ由⼩于90°增⼤到⼤于90°的过程中,F f 先减⼩后反向增⼤,F N 先增⼤后减⼩,A 、C 正确,B 错误;因A 对B 的库仑⼒与B 运动的速度⽅向始终垂直,故库仑⼒不做功,D 错误.答案:AC7. 如图所⽰,⽔平地⾯上固定⼀个光滑绝缘斜⾯,斜⾯与⽔平⾯的夹⾓为θ.⼀根轻质绝缘细线的⼀端固定在斜⾯顶端,另⼀端系有⼀个带电⼩球A ,细线与斜⾯平⾏.⼩球A的质量为m ,电量为q .⼩球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的⼩球B ,两球⼼的⾼度相同,间距为d .静电⼒常量为k ,重⼒加速度为g ,两带电⼩球可视为点电荷.⼩球A 静⽌在斜⾯上,则( AC )A .⼩球A 与B 之间库仑⼒的⼤⼩为kq 2d2B .当q d =mg sin θk 时,细线上的拉⼒为0C .当q d =mg tan θk 时,细线上的拉⼒为0D .当q d =mg k tan θ时,斜⾯对⼩球A 的⽀持⼒为0 解析:选AC.根据库仑定律可得两⼩球之间的库仑⼒⼤⼩为F =kq 2d 2,选项A 正确;当细线上的拉⼒为0时,⼩球A 受到库仑⼒、斜⾯⽀持⼒、重⼒,由平衡条件得kq 2d 2=mg tan θ,解得qd=mg tan θk ,选项B 错误,C 正确;由受⼒分析可知,斜⾯对⼩球的⽀持⼒不可能为0,选项D 错误.8. 如图所⽰,电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点相距L .在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着⼀个带电⼩球+q (可视为点电荷),在P点平衡,P A 与AB 的夹⾓为α,不计⼩球的重⼒,则( A )A.tan 3α=Q 2Q 1B.tan α=Q 2Q 1C.O 点场强为零 D .Q 1<Q 2 解析:选 A.对⼩球受⼒分析如图所⽰,则F 1=k Q 1qP A2,F 2=k Q 2q PB 2,tan α=F 2F 1=PB P A,整理得tan 3α=Q 2Q 1,选项A 正确.9. 如图所⽰,将两个摆长均为l 的单摆悬于O 点,摆球质量均为m ,带电荷量均为q (q >0).将另⼀个带电荷量也为q (q >0)的⼩球从O 点正下⽅较远处缓慢移向O 点,当三个带电⼩球分别处在等边三⾓形abc 的三个顶点上时,两摆线的夹⾓恰好为120°,则此时摆线上的拉⼒⼤⼩等于( B )A.3mg B .mg C.23·kq 2l 2 D.3·kq 2l2解析:选B.如图为a 处带电⼩球的受⼒⽰意图,其中F 为摆线对⼩球的拉⼒,F 1和F 2分别为b 处带电⼩球和移动的带电⼩球对它的库仑⼒.根据题意分析可得F 1=F 2=k q 2(3l )2,根据共点⼒的平衡知识可得F cos 30°=k q 2(3l )2+k q 2(3l )2cos60°,mg =F sin 30°+k q 2(3l )2sin 60°,联⽴以上两式解得F =3kq 23l 2或F =mg ,故选项中只有B 正确.10.如图所⽰,⽤两根等长的细线各悬⼀个⼩球,并挂于同⼀点,已知两球质量相同,当它们带上同种点电荷时,相距r 1,⽽平衡,若使它们的电荷量都减少⼀半,待它们重新平衡后,两球间的距离将( A ) A .⼤于r 1/2 B .等于r 1/2 C . ⼩于r 1/2 D .不能确定11.如图所⽰,把⼀个带正电的⼩球a 放在绝缘光滑斜⾯上,欲使⼩球a 能静⽌在斜⾯上,需在MN 间放⼀带电⼩球b 则b 球应( C )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 12.如图所⽰,⽤长为l 的轻绝缘线将质量为m 1、带电量为q 1的⼩球悬于O 点,同时在O 点的正下⽅l 处将带电量为q 2的另⼀个⼩球固定.由于静电⼒作⽤,两球相距为x ,现欲使x 加倍,可采取的⽅法是( BD )A.使q 1加倍B.使q 2变为原来的8倍C.使m 1变为原来的1/4D.使m 1变为原来的1/8 13.如图所⽰,半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷,另⼀个电荷量为+q 的点电荷放在球⼼O 上,由于对称性,点电荷受⼒为零,现在球壳上挖去半径为r (r 远⼩于R )的⼀个⼩圆孔,求此时置于球⼼的点电荷所受的⼒(静电⼒常量为k )解:B 处这⼀⼩块圆⾯上的电荷量为:222244B r r q Q Q R Rππ== 由于半径r R ,可以把它看成点电荷.根据库仑定律,它对中⼼+q 的作⽤⼒⼤⼩为:22222244B r qQ q q kqQr R F k k R R R=== ⽅向由球⼼指向⼩孔中⼼14.(15分)如图所⽰,正电荷q 1固定于半径为R 的半圆光滑绝缘轨道的圆⼼处,将另⼀带正电、电荷量为q 2、质量为m 的⼩球,从轨道的A 处⽆初速度释放,求:(1)⼩球运动到B 点时的速度⼤⼩; (2)⼩球在B 点时对轨道的压⼒.解析:(1)带电⼩球q 2在半圆光滑绝缘轨道上运动时,库仑⼒不做功,故机械能守恒,则mgR =12m v 2B 解得:v B =2gR .(2)⼩球到达B 点时,受到重⼒mg 、库仑⼒F 和⽀持⼒F N ,由圆周运动和⽜顿第⼆定律得F N -mg -k q 1q 2R 2=m v 2BR解得F N =3mg +k q 1q 2R2根据⽜顿第三定律,⼩球在B 点时对轨道的压⼒为F N ′=F N =3mg +k q 1q 2R2⽅向竖直向下.答案:(1)2gR (2)3mg +k q 1q 2R2,⽅向竖直向下14. 如图所⽰,B 是系在绝缘细线两端、带有等量同种电荷的⼩球,其中m A =0. 1 kg,细线总长为20 cm ,现将绝缘细线通过O 点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA 的线长等于OB 的线长,A 球依于光滑绝缘竖直墙上,B 球悬线OB 偏离竖直⽅向60°,(g 取10m/s 2)求:(1)B 球的质量;(2)墙所受A 球的压⼒.解析:对A 进⾏受⼒分析如图所⽰,由平衡条件得:F T -m A g -F sin30°=0…① F cos30°-F N =0 …②对B 受⼒分析如图所⽰,由平衡得F T =F ③ 2F sin30°= m B g …④由①②③④得: m B =0.2 kg ,F N =1.732 N根据⽜顿第三定律可知,墙受到A 球的压⼒为 1.732 N答案:(l )0.2 kg (2)1.732 N15. 在光滑绝缘的⽔平⾯上沿⼀直线依次放着三个质量相同、相邻距离为的⼩球A 、B 、C ,A 球带电+2q ,球带电-q ,如图所⽰,现⽤⽔平⼒F 拉C 球,使三球在运动中保持距离变.求:(l )地球带何种电荷,电荷量为多少?(2)⼒F 的⼤⼩.解析:(1)如图所⽰,C 球必带正电荷,设为+QF 1=222kq L , F 2=2kqQ L对A 球有:222kq L -22(2)kqQma L = 对B 球有:2kqQ L-222kq ma L =则:2q -2QQ =-2q 解得:83Q q =(2)整体分析有:F =3ma ,即ma =3F 对C 球有:222(2)3kqQ kqQ FF ma L L +-== 22132kqQ F L =则:223kq F L =。
库伦定律练习
第一章 静电场1.2 库伦定律1.以下叙述中正确的是A .点电荷是理想化物理模型,通常体积小的带电体都可以看成是点电荷B .库仑定律只适用于点电荷,点电荷实际上是不存在的C .静电力常量与电荷间的相互作用力和距离的平方成正比,与电荷量的乘积成反比D .大的带电体都不能看作点电荷2.下列说法中正确的是A .点电荷是客观存在的,任何带电体在任何情况下都可看成点电荷B .点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C .两带电荷量分别为Q 1、Q 2的球体间的作用力在任何情况下都可用公式F =k 122Q Q r 计算D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计3.两个相同的金属小球,带电量分别为+Q 和-3Q ,相距为D ,D 远大于金属小球半径,它们之间的库仑力大小为F 。
让两球接触后再放回原处,则它们之间的库仑力大小将变为( )A .13F B .23F C .F D .43F 4.两个直径为d 的带正电的小球,当它们相距100d 时作用力为F ,则当它们相距为d 时的作用力为( ) A .10kq9d 2 B .10000F C .100F D .以上结论都不对5.两个半径为0.3 m 的金属球,球心相距1.0 m 放置,当它们都带1.5×10-5C 的正电时,相互作用力为F 1,当它们分别带+1.5×10-5C 和-1.5×10-5C 的电量时,相互作用力为F 2,则 A .F 1=F 2 B .F 1<F 2 C .F 1>F 2D .无法判断6.两个半径为R 的相同的金属球,分别带q 和-3q 的电荷量.当球心相距r =3R 放置时,两球相互作用力为F.若将两球接触后放回原来的位置,则两球之间的相互作用力( )A .等于FB .等于13FC .大于13FD .小于13F 7.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,符号是C ,静电力常量k =9.0×109 N·m 2 /C 2。
(2021年整理)库仑定律练习题及答案解析
(完整)库仑定律练习题及答案解析编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)库仑定律练习题及答案解析)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节库仑定律练习题1.下列关于点电荷的说法,正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷 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2.关于库仑定律的公式F=k错误!,下列说法中正确的是()A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用3.真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R 增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的()A.1倍 B.3倍 C.6倍D.9倍 k b 1 。
c o m4。
如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的库仑力F库的表达式正确的是()A.F库=k错误!B.F库>k错误!C.F库〈k错误! D.无法确定5.如图1-2-10所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?6.如图1所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定()A.两球都带正电 B.两球都带负电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7.两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离.若同时释放两球,它们的加速度之比将( )A.保持不变 B.先增大后减小 C.增大D.减小8.两个质量分别为m1、m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,则下列说法正确的是( )A.若m1〉m2,则θ1>θ2 B.若m1=m2,则θ1=θ2C.若m1〈m2,则θ1〉θ2 D.若q1=q2,则θ1=θ2xkb1。
高考物理总复习库仑定律练习(带答案和解释)
1.在空间的两点A和B分别置有点电荷+qA和+qB,且qA>qB.今欲引进第三个点电荷+qC,使qC置于适当位置而能受力平衡,则应将qC置于:A.BA的延长线上B.AB线段上C.AB的延长线上D.AB直线外的某处2.真空中有两个相同的金属小球,带电量分别为?1.0×10-8C和+3.0×10-8C,相距r时,相互作用为0.30N,现将两球相接触后再放回原处,则它们之间的相互作用力为N.3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为()A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4.真空中有两个点电荷,它们之间的相互作用力为F ,若使它们的电量都加倍,同时使它们之间的距离减为原来的1/2,则它们之间的相互作用力将变为__________.5.真空中电量分别为Q¬1=3q、Q2= -q的两个金属球(可看成点电荷),相距为r时,相互作用力为F,则:(1)当Q¬1、Q2距离变为r/2时,作用力将变为_______F;(2)当它们的电荷量都加倍,距离变为2r时,作用力将变为______ F;(2)若将这两个金属球相互接触,然后放回原处,则它们的相互斥力将变为_____ F。
6.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F。
如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的3倍,那么它们之间静电力的大小变为( )A.F9 B.9F C.F81 D.81F7.在x轴的原点O和轴上的P点,分别固定同种电荷Q1和Q2,已知Q1<Q2,OP距离为2d,则场强为零的坐标x区间为()A.x>0 B.0<x< d C.d <x<2 d D.x>2 d[ 8.在绝缘光滑的水平面上,相隔一定距离同时从静止释放两个带同种电荷的小球,则对两小球的运动情况描述正确的是( ) A.做加速度逐渐增大的加速运动B.做加速度逐渐减小的加速运动C.做加速度逐渐减小的减速运动D.做匀加速直线运动9.下列说法中正确的是( ) A.电场线是从正电荷出发,终止于负电荷的曲线B.电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C.当两个带电体的大小、形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时,这两个带电体均可看成点电荷D.根据公式E=kQ/r2,正确的理解是以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强相同10.下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是( )A.4Q 4Q 4Q B.4Q 5Q 3Q C.9Q 4Q 36QD.-4Q 2Q 3Q参考答案:1.答案:B解析:2.答案:0.10N解析:3.答案:C解析:4.答案:16F解析:5.答案:4,1,1/3解析:6.答案:B解析:7.答案:B8.答案:B解析:由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互远离,距离增大,根据库仑定律得知,相互作用力减小.由牛顿第二定律得知它们的加速度变小.随着两球间距离增大,电场力做功正功,电势能减少,总动能增加.所以速度增加9.答案:AC解析:由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式,则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系10.答案:C解析:A、假设A、B都是正电荷,C必定要带负电,并且在AB电荷之间,由于B的电荷量较小,根据上述规律可知,由平衡条件和库仑定律有:两边电荷的电性是相同,中间电荷电性相反,两边的电量均大于中间电量,即“两同夹异,两大夹小”,故C正确,AB错误;D.由上分析,结合库仑定律与平衡条件可知,不能处于平衡状态,故D错误;1.把一个带电棒移近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是( ) A.负电荷B.可以是正电荷,也可以是负电荷C.正电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷2.为什么和衣服摩擦过的塑料尺子会将小纸头吸起?但在潮湿的天却不能成功?3.用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球A和B,此时上下丝线受到的力分别为FA和FB.如果使A球带上正电,B球带上负电,上下丝线受的力分别为Fa和Fb,则()①FA<Fa ②FB<Fb ③FA=Fa ④FB>Fb A.①② B.③④ C.①④ D.②③4.有两个完全相同的金属小球P和Q(它们的大小可忽略不计),分别带电q和-5q.当它们在真空中相距一定距离时,彼此间作用力为F,若用绝缘手柄移动这两个小球将它们相接触后再放回原处,则它们之间的静电力变为…()A.F B.0.8F C.4F D.5F5.关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2,下列说法中正确的是()A.真空中两个电荷中,大电荷对小电荷的作用力大于小电荷对大电荷的作用力B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F →∞C.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了6.下列说法中正确的是( ) A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C.据F=kq1q2/r2可知,当r→0时F→∞D.静电力常量的数值是由实验得出的7.在电场中的某点放入电量为q的负试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电量为2q的正试探电荷,则此时测得该点的场强()A.大小为E,方向和E相同B.大小为E,方向和E 相反C.大小为2E,方向和E相同D.大小为2E,方向和E 相反8.对库仑定律的应用,下列说法正确的是()A.公式F=k 适用于计算真空中两个静止点电荷的作用力B.由F=k可知,当r→0时,F→∞C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为原来的一半9.两个不一样的金属小球,分别带上+3Q和-Q的电量,然后将两球接触后,它们带的电量一共为()A.3Q B.Q C.2Q D.-2Q 10.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kq2/16r2参考答案:1.答案:A2.答案:和衣服摩擦过的塑料尺子因带电会吸引小纸片,但在潮湿的天气却不能成功,因为净电荷能够通过潮湿的空气逃脱。
库仑定律练习及答案解析
<第2节库仑定律1.(2018·浙江省温州九校)关于库仑定律,下列说法正确的是A.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B.根据,当两电荷的距离r趋近于零时,静电力将趋向无穷大C.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体D.若点电荷的电荷量大于的电荷量,则对的静电力大于对的静电力2.(2018·黑龙江省实验中学)有两个完全相同的绝缘金属小球AB,A带的电量为Q,B带的电量为,它们间的距离r远大于小球的半径,相互作用力为现将两个小球接触一下后放回原处,则相互作用力变为¥A.B.C.D.3.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1:7,相距为r。
两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是A.4:7 B.3:7C.9:7 D.16:74.(2018·百校联盟年高考名师猜题保温金卷)如图所示,在电场强度大小为E0的水平匀强电场中,a、b、和c三个点电荷分别固定在光滑水平面上的同一直线上,ab之间的距离为L,c在ab的中点上。
当a、b、和c的电荷量均为+Q时,水平面内与a、b两点电荷距离均为L的O点处有一电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态。
如果仅让点电荷a 带负电,电荷量大小不变,其他条件都不变,则O点处电荷的受力变为A.B.…C.D.5.如图所示,点电荷+Q固定,点电荷+q沿直线从A运动到B。
此过程中,两电荷间的库仑力是A.吸引力,先变小后变大B.吸引力,先变大后变小C.排斥力,先变小后变大D.排斥力,先变大后变小6.(2018·陕西省西安地区八校高三联考)如图所示,水平光滑的绝缘细管中,两相同的带电金属小球相向运动,当相距L时,加速度大小均为a,速度大小均为v,相互作用力大小为F,已知A球带电荷量为+q,B球带电荷量为–3q,两球相碰后分开,则下列有关说法正确的是|A.两球相碰位置为L的中点B.当两球相碰后再次相互L时,两球间相互作用力大小为FC.当两球相碰后再次相互为L时,两球加速度大小均为aD.当两球相碰后再次相互L时,两球速度大小均为v7.在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从物体A的正上方经过,若此过程中物体A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间库仑力的作用,则下列说法正确的是A.物体A受到地面的支持力先增大后减小《B.物体A受到地面的支持力保持不变C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对物体B先做正功后做负功8.(2018·湖北省沙市中学高三高考冲刺第二次考试)如图所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点有完全相同的金属球A和B,带有不等量的同种电荷。
高中试卷-9.2 库仑定律(练习题)(含答案)
第九章 静电场及其应用9.2 库仑定律一、单选题:1.关于库仑定律,下列说法正确的是( )A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体B .根据F =k q 1q 2r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无穷大C .带电荷量分别为Q 和3Q 的点电荷A 、B 相互作用时,B 受到的静电力是A 受到的静电力的3倍D .库仑定律的适用条件是:在真空中和静止的点电荷答案 D解析 如果带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究问题的影响可以忽略不计,则可将它看做点电荷,故A 错误.两个带电体间的距离趋近于零时,带电体已经不能看成点电荷了,F =kq 1q 2r 2不再适用,故B 错误.根据牛顿第三定律得:B 受到的静电力和A 受到的静电力大小相等,故C 错误.库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷,故D 正确.2.如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定( )A .两球都带正电B .两球都带负电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答案 D解析 由题图可知,两个带电球之间存在着排斥力,故两球带同号电荷,可能都带正电,也可能都带负电,故A 、B 错;由牛顿第三定律知,两球受到的静电力大小相等,故C 错,D 对.3.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固定在相距为a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 1,现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 2,则F 1与F 2之比为( )A .2∶1 B .4∶1C .16∶1 D .60∶1答案 D解析 开始时由库仑定律可得F 1=k 5Q ·3Q a 2=k 15Q 2a 2,接触后再分开,两球都带正电,所带电荷量均为Q ,由库仑定律可得F 2=k Q ·Q 4a 2=k Q 24a2,所以F 1∶F 2=60∶1,故D 正确.4.人类已探明某星球带负电,假设它是一个均匀带电的球体,将一带负电的粉尘置于该星球表面h 高处,恰处于悬浮状态,现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h 高处无初速度释放,则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)( )A .向星球中心方向下落B .被推向太空C .仍在那里悬浮D .无法确定【答案】 C【解析】 在星球表面h 高度处,粉尘处于悬浮状态,说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡,k q 1q 2R +h 2=G m 1m 2R +h 2,得kq 1q 2=Gm 1m 2;当离星球表面2h 高度时,所受合力F =k q 1q 2R +2h 2-Gm 1m 2R +2h 2.结合上式可知,F =0,即受力仍平衡.由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律,因此该粉尘无论距星球表面多高,都处于悬浮状态.5.如图所示,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =8 cm 、ac =6 cm 、bc =10 cm ,小球c 所受库仑力合力的方向平行于ab 的连线斜向下.关于小球a 、b 的电性及所带电荷量比值的绝对值n ,下列说法正确的是( )A .同号电荷,n =925B .同号电荷,n =27125C .异号电荷,n =925D .异号电荷,n =27125答案 D解析 由题意知∠b =37°,∠a =90°,由小球c 所受库仑力合力的方向知a 、b 带异号电荷,小球a 、b 对小球c 的作用力如图所示.F a =kq a q cr ac2①F b =kq b q c r bc 2②sin 37°=F aF b③由①②③得:n =q a q b =27125,选项D 正确.6.如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L 的点电荷A 、B ,带电荷量分别为-4Q 和+Q ,今引入第三个点电荷C ,使三个点电荷都处于平衡状态,则C 的电荷量和放置的位置是( )A .-Q ,在A 左侧距A 为L 处B .-2Q ,在A 左侧距A 为L2处C .-4Q ,在B 右侧距B 为L 处D .+2Q ,在A 右侧距A 为3L 2处【答案】 C【解析】 根据自由电荷间的作用规律可知,C 应放在B 的外侧,且与A 电性相同带负电,由F AB =F CB ,得k 4Q 2L 2=k Q C Q r 2BC ,由F AC =F BC ,得k 4QQ C r BC +L 2=k QQ Cr 2BC ,解得:r BC =L ,Q C =4Q .7.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,则这三个小球所带电荷量及电性的关系,可能为下面的( )A .-9q 、4q 、-36qB .4q 、9q 、36qC .-3q 、2q 、8qD .3q 、-2q 、6q【答案】 A【解析】 据三个点电荷平衡规律:两同夹异、两大夹小,可知A 、D 可能正确.再由kQ A Q Cr 2AC=k Q A Q B r 2BA =k Q B Q Cr 2BC 及r AC =r AB +r BC Q A 、Q B 、Q C 是电荷量的大小,代入可知,只有A 正确.8.如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A 和B 相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )A .B 球受到的库仑力较大,电荷量较大B .B 球的质量较大C .B 球受到的拉力较大D .两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′【答案】 D【解析】 库仑力是A 、B 两球受力中的一种.然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出.分别以A 、B 球为研究对象,其受力情况如图所示,由共点力的平衡条件有m A g =F A /tan α,F TA =F A /sin α;m B g =F B /tan β,F TB =F B /sin β,而F A =F B ,由此可见因为α<β,所以m A >m B ,F TA >F TB .两球接触后,每个小球的电荷量可能都发生变化,但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律,因此仍有上述的关系,正确选项为D.9.三个相同的金属小球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1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.由此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =6【答案】 D【解析】 设小球1、2之间的距离为r .球3没接触前,F =k q ·nqr 2;球3分别与球1、2接触后,q 2=nq 2,q 1=nq 2+q 2=2+n q 4,则F =k nq 2·2+n q 4r2,联立解得:n =6,故D 正确.10.类似双星运动那样,两个点电荷的质量分别为m 1、m 2,且带异种电荷,电荷量分别为Q 1、Q 2,相距为l ,在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点,在同一水平面内做匀速圆周运动,已知m 1的动能为E k ,则m 2的动能为( )A.kQ 1Q 2l-E k B.kQ 1Q 22l -E k C.km 1Q 1Q 2m 2l -E kD.km 2Q 1Q 22m 1l-E k【答案】 B【解析】 对于两点电荷,库仑力提供向心力,则kQ 1Q 2l 2=m 1v 21r 1=m 2v 22r 2,所以E k1=12m 1v 21=kQ 1Q 22l 2r 1=E k ,E k2=12m 2v 22=kQ 1Q 22l 2r 2,因为r 1+r 2=l ,所以E k +E k2=kQ 1Q 22l 2(r 1+r 2)=kQ 1Q 22l .解得E k2=kQ 1Q 22l-E k .二、多选题11.对于库仑定律,下列说法正确的是( )A .凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F =k q 1q 2r2B.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,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为2r时,对于它们之间的作用力大小,只取决于它们各自所带的电荷量多少答案 AC解析 由库仑定律的应用条件可知,A选项正确;两带电小球距离非常近时,带电小球不能视为点电荷,库仑定律不再适用,故B选项错误;由牛顿第三定律可知,相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的,故C选项正确;当带电小球之间的距离较近时,不能看成点电荷,它们之间的作用力不仅跟距离有关,还跟带电体所带电荷电性及电荷量有关系,故D选项错误.12.两个相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167,电荷量分别为q和-7q,两者间库仑力大小为:F=k q·7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为-3q,库仑力大小为:F'=k3q·3qr2=9kq2r2,是原来的97,选项C正确;设两金属球带同种电荷,电荷量分别为q、7q,由库仑定律有:F=k q·7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为4q,库仑力大小为:F'=k4q·4qr2=16kq2r2,是原来的167,选项D正确。
库仑定律练习题
………○………………○_________班级:__号:__________………○………………○库仑定律练习题一、单选题1.关于点电荷的说法,下列正确的是( ) A .体积很大的带电体不能看成点电荷 B .物体带电量很小时,可以看作点电荷 C .点电荷的带电量都是1.6×10-19 CD .是理想化的模型,大小和形状对作用力影响可忽略的带电体2.带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )A .B .C .D .3.如图所示,质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于P 点,另一带正电小球M 固定在带电小球的左侧,小球平衡时,绝缘丝线与竖直方向夹角为θ,且两球球心在同一水平线上.关于悬挂小球的电性和所受库仑力的大小,下列判断正确的是( )A .正电,B .正电,mg tan θC .负电,mg tan θD .负电,4.已知真空中两个点电荷间的库仑力的大小为F ,若将这两个点电荷的电荷量都增到原来的2倍,并将这两个点电荷之间的距离也增到原来的2倍,经过上述调整之后,两点电荷间的库仑力的大小为( ) A .F B .2F C .4F D .16F 5.关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体才能看成点电荷B .体积当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体可看成点电荷C .很大的带电体一定不能看成点电荷D .一切带电体都可以看成点电荷6.对物体带电现象的叙述,正确的是( )……○※※装※……○A .物体带电一定是因为具有多余的电子B .摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C .物体所带电荷量可能很小,甚至小于eD .电中和是等量异种电荷完全消失的现象7.两个带电体距离相当远,相距r ,一个带电为 ,另一个带电为 ,若两个带电体大小相同,将它们接触一下后分开放在原处,则它们之间的静电力F 大小为 A .B .C .D .8.真空中相距为r 的两点电荷 、 ,电量均为q ,相互作用力为 若要使相互作用力变为2F ,可采用的方法是A . 、 电量同时增大为2q ,距离保持不变B . 电量增大为2q , 电量不变,距离保持不变C . 、 电量不变,距离变为2rD . 、 电量不变,距离变为9.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量为q (q >0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。
电磁学练习(库仑定律、电场强度 (1))
库仑定律、电场强度- 选择题如图,真空中,点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为2014r q E e r πε=vv ,其中r 是q 与P 之间的距离,r e v 是单位矢量。
r e v的方向是()A 总是由P 指向q ; ()B 总是由q 指向P ; ()C q 是正电荷时,由q 指向P ; ()D q 是负电荷时,由q 指向P 。
〔 〕 答案:()B根据场强定义式0q FE ϖϖ=,下列说法中正确的是:()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力; ()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;()C 做定义式时0q 必须是正电荷;()D E ϖ的方向可能与F ϖ的方向相反。
〔 〕答案:()A一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元,在球面内各点产生的电场强度()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案:()C空间某处附近的正电荷越多,那么有:()A 位于该处的点电荷所受的力越大;()B 该处的电场强度越大;()C 该处的电场强度不可能为零; ()D 以上说法都不正确; 〔 〕 答案:()D库仑定律的适用范围是()A 真空中两个带电球体间的相互作用; ()B 真空中任意带电体间的相互作用;()C 真空中两个正点电荷间的相互作用; ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
〔 〕 答案:()D在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是()A A B E E <,方向相同;()B A E 不可能等于B E ,但方向相同; ()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。
〔 〕 答案:()C电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径qPAC B E v()BAC BE v()AAC B E v()DAC B ()CE v 大得多.若固定A 、C 不动,改变B 的位置使B 所受电场力为零时,AB 与BC 的比值为 ()A 5; ()B 15; ()C 5; ()D 1/5 ( ) 答案:()D真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。
大学物理习题集
说明:字母为黑体者表示矢量练习一 库仑定律 电场强度一.选择题1. 关于试验电荷以下说法正确的是:(A) 试验电荷是电量极小的正电荷; (B) 试验电荷是体积极小的正电荷; (C) 试验电荷是体积和电量都极小的正电荷;(D) 试验电荷是电量足够小,以至于它不影响产生原电场的电荷分布,从而不影响原电场;同时是体积足够小,以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷(这里的足够小都是相对问题而言的).2. 关于点电荷电场强度的计算公式E = q r / (4 π ε 0 r 3),以下说法正确的是(A) r →0时, E →∞;(B) r →0时,q 不能作为点电荷,公式不适用; (C) r →0时,q 仍是点电荷,但公式无意义;(D) r →0时,q 已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.3. 在点电荷激发的电场中,如以点电荷为中心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是(A) 球面上的电场强度矢量E 处处不等;(B) 球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场; (C) 球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心;(D) 球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外.4. 图1.1所示为一沿X 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ ( x < 0)和−λ ( x > 0),则XOY 坐标平面上(0, a )点处的场强为: 图1.1(A ) 0. (B)i a02πελ. (C)i a 04πελ. (D) )(40j i +aπελ.5. 在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是(A) f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化;(B) f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化. (C) f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变; (D) f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变; 二.填空题11. 如图1.2所示,真空中一半径为R 的均匀带电球面,Q ( Q > 0). 今在球面上挖去一非常小的面积ΔS(连同电荷设不影响原来的电荷分布,则挖去ΔS E = , 其方向为 .2. 两个电量都是+q 的点电荷, 相距为2a , 连线中点为O . 线的中垂线上放另一点电荷-q 0, 距O 点为x 。
1.2 库伦定律
从例题可以看 出:电子和质子的 静电力是它们间万 有引力的2.3×1039 倍.正因如此,以后在 研究带电微粒间相 互作用时,经常忽略 万有引力.
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A.0
kq2 B. 2 l
kq2 C.2 2 l
kq D. 2 l
【对点检测】 浙江卷]用金属箔做成一个不带 3. [2012· • 知 电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材 识 自 料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆 主 环,当距离约为 0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上.对上述 梳 理 现象的判断与分析,下列说法错误的是( ) A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的 合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中 和
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• 知 D [解析] 笔套与头发摩擦,笔套带电,故选项 A 识 自 正确;带电的笔套靠近金属箔做成的圆环,由于静电感 主 梳 应,在圆环的上、下部感应出异种电荷,故选项 B 正确; 理 圆环被吸引到笔套上的过程中,圆环有向上的加速度,
静电力大于圆环的重力,故选项 C 正确;笔套碰到圆环 后,笔套上的电荷有一部分转移到圆环,不会立刻被全 部中和,故选项 D 错误.
• 复习回顾: 一、物体带电的三种方式 1、摩擦起电: 2、感应起电: 3、接触带电:
二、 电荷守恒定律 :
三、元电荷:最小的电荷量叫做元电荷
库仑定律知识点总结及练习题
库仑定律知识点总结及练习题引言:库仑定律是物理学中的一个重要定律,描述了电荷之间的相互作用。
它由法国物理学家查理·奥古斯特·库仑于18世纪末提出,至今仍然是电学领域中最基本的定律之一。
本文将对库仑定律的相关知识点进行总结,并提供相关的练习题,以帮助读者更好地理解和应用该定律。
一、库仑定律的表达式与含义库仑定律的表达式为F = k * (q1*q2)/r²,其中F代表电荷之间的相互作用力,k代表库仑常数,q1和q2分别代表两个电荷的电量,r代表它们之间的距离。
根据库仑定律,两个电荷之间的作用力正比于它们的电量乘积,反比于它们之间的距离的平方。
二、电荷的基本性质根据库仑定律,电荷之间的相互作用力符合某些基本性质:1. 强度相等原理:两个电荷分别为q1和q2,它们之间的作用力的大小相等,但方向相反。
2. 作用力的大小与电荷量成正比:两个电荷量分别为q1和q2,当它们之间的距离r保持不变时,作用力的大小正比于两电荷量的乘积。
3. 作用力的大小与距离的平方成反比:两个电荷量为q1和q2,当它们的电荷量保持不变时,作用力的大小与它们之间的距离的平方成反比。
三、电荷的单元国际单位制中,电荷的基本单位为库仑(Coulomb)。
通常情况下,电荷的单位使用库仑的子单位:微库仑(microCoulomb,μC)和毫库仑(milliCoulomb,mC)。
四、练习题1. 两个电荷之间的作用力与它们之间的距离的关系是什么?A) 正比B) 反比C) 无关D) 可能正比也可能反比2. 两个电荷分别为+2C和-3C,它们之间的作用力的大小为10N。
如果将两个电荷的电量都增加到原来的两倍,它们之间的作用力变为多少?A) 5NB) 10NC) 20ND) 40N3. 如果库仑定律中的库仑常数以及两个电荷的电量都保持不变,当它们之间的距离减半时,作用力的大小将会变为原来的多少倍?A) 1/2倍B) 1倍C) 2倍D) 4倍4. 若一个点电荷正电量为3μC,另一个点电荷负电量为-5μC,它们之间的距离为2m,计算它们之间的作用力大小。
电磁学练习题(库仑定律、电场强度 (2))
电容和电容器一.选择题一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则两极板间的电势差、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:()A 12U 减小,E 减小,W 减小; ()B 12U 增大,E 增大,W 增大;()C 12U 增大,E 不变,W 增大; ()D 12U 减小,E 不变,W 不变。
答案: ()C将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源.再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能的影响为:()A 储能减少,但与金属板位置无关; ()B 储能减少,且与金属板位置有关;()C 储能增加,但与金属板位置无关; ()D 储能增加,且与金属板位置有关。
答案:()A一平行板电容器始终与电压一定的电源相联。
当电容器两极板间为真空时,电场强度为0E,电位移为0D,而当两极板间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质时,电场强度为E ,电位移为D ,则()A r E E ε/0 =,0D D =; ()B 0E E =,0D D rε=;()C r E E ε/0 =,r D D ε/0 =; ()D 0E E =,0D D=。
答案:()B将1C 和2C 两空气电容器串联起来接上电源充电。
然后将电源断开,再把一电介质板插入1C 中,则()A 1C 上电势差减小,2C 上电势差增大; ()B 1C 上电势差减小,2C 上电势差不变; ()C 1C 上电势差增大,2C 上电势差减小; ()D 1C 上电势差增大,2C 上电势差不变。
答案:()B两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则 ()A 空心球电容值大; ()B 实心球电容值大; ()C 两球电容值相等; ()D 大小关系无法确定。
答案:()C1C 和2C 两空气电容器并联以后接电源充电,在电源保持联接的情况下,在1C 中插入一电介质板,则()A 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量减少;()B 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量增加; ()C 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量不变;()D 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量不变。
高中物理每日一点十题之库仑定律
高中物理每日一点十题之库仑定律一知识点1.库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力.2.库仑定律的表达式:F=k q1q2r2.①q1、q2指的是两带电体电荷量的绝对值;②r指的是两点电荷间的距离;③k叫作静电力常量,与带电体周围介质有关.真空中:k=9.0×109 N·m2/C2(空气中近似相等).3.库仑定律适用范围:(1)真空中(空气也可);(2)静止(小于光速即可,要求不严格);(3)点电荷(理想化模型).4.点电荷(1)定义:当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,可将其看作带电的点,叫作点电荷.(2)带电体看成点电荷的条件:带电体本身的大小远小于它们之间的距离.(3)点电荷是一个理想化模型,与力学中的质点类似.十道练习题(含答案)一、单选题(共8小题)1. 下列关于点电荷的说法正确的是( )A. 任何带电球体,都可看成电荷全部集中于球心的点电荷B. 体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C. 当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷D. 一切带电体都可以看成是点电荷2. 下列关于点电荷和元电荷的说法正确的是( )A. 只有体积小的带电体才可以看成点电荷B. 元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量C. 物体带电量有可能为4.0×10-19 CD. 两个相距很近的带电球体,可以看成是电荷集中在球心的点电荷3. 关于库仑定律公式F=k,下列说法正确的是( )A. 该公式对任何情况都适用B. 当真空中的两个电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C. 当真空中的两个电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D. 当真空中的两个电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式不适用了4. 对于库仑定律,下面说法正确的是( )A. 相互作用的两个点电荷,若它们的电荷量不相同,它们之间的库仑力大小一定不同B. 静电力常量k的值为9.0×109 N·m2/C2,是由卡文迪许利用扭秤实验测得的C. 库仑定律遵从平方反比规律,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无穷大D. 库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力5. 在真空中有甲、乙两个点电荷,其相互作用力为F.要使它们之间的相互作用力为2F,下列方法可行的是( )A. 使甲、乙电荷量都变为原来的倍B. 使甲、乙电荷量都变为原来的倍C. 使甲、乙之间距离变为原来的2倍D. 使甲、乙之间距离变为原来的倍6. 如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离l是球半径的3倍.若它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b之间的万有引力F引和库仑力F库的表达方式正确的是( )A. F引=G,F库=kB. F引≠G,F库≠kC. F引≠G,F库=kD. F引=G,F库≠k7. 有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电.将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C.A、B间的库仑力大小变为原来的( )A. B. C. D.8. 真空中两个完全相同的金属小球A、B(可看成点电荷)带同种电荷,其所带电荷量大小之比为1∶9.相隔一定距离时,它们之间的库仑力大小为F.现将A、B球接触后再放回原处,则它们之间的库仑力大小变为( )A. FB. FC. 16FD. 25F二、多选题(共2小题)9. 两个相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者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.10. 在真空中有两个完全相同的金属带电小球(视为点电荷),所带电荷量分别为-q1和+q2,其相互作用力大小为F,今将两小球接触一下再放回原处,这时相互作用力大小为,则两球原来带电荷量大小的关系是( )A. q1∶q2=1∶3B. q1∶q2=2∶3C. q1∶q2=3∶1D. q1∶q2=4∶11. 【答案】C【解析】能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状.能否把一个带电体看作点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况而定,若它的体积和形状可不予考虑,就可以将其看成点电荷,若带电球体电荷分布不均匀,则球形带电体不能看成电荷全部集中于球心的点电荷,故选项C正确.2. 【答案】B【解析】带电体看作点电荷的条件是当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定的,故A错误;元电荷为最小的电荷量,大小为:e=1.60×10-19 C,一个电子或一个质子所带的电荷量为元电荷,选项B正确;物体的带电量是元电荷的整数倍,4.0×10-19 C不是1.60×10-19 C的整数倍,故C错误;两个相距很近的带电球体,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,故D错误.故选B.3. 【答案】D【解析】库仑定律适用于真空中的静止点电荷,当真空中两个电荷间的距离r→0时,两电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式不适用,故选项D正确.4. 【答案】D【解析】相互作用的两个点电荷之间的作用力是相互作用力,则它们之间的库仑力大小一定相等,与它们的电荷量是否相同无关,选项A错误;静电力常量k的值为9.0×109 N·m2/C2,卡文迪许利用扭秤实验测得引力常量,选项B错误;库仑定律遵从平方反比规律,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑定律不再适用,选项C错误;库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,选项D正确.5. 【答案】B【解析】真空中有两个点电荷,它们之间的相互作用力为F,即为F=k,若使它们之间的相互作用力为2F,可保持距离不变,使甲、乙电荷量都变为原来的倍,则库仑力变为原来的2倍,故A 错误,B正确;保持两点电荷的电荷量不变,使它们之间的距离变原来的倍,则库仑力变为原来的2倍,故C、D错误.6. 【答案】D【解析】由于a、b所带异种电荷相互吸引,所以它们各自的电荷分布不均匀,相互靠近的一侧电荷分布比较密集.又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律计算a、b间的库仑力,故F库≠k.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然本题中不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,故两球壳可看作质量集中于球心的质点,所以可以应用万有引力定律计算a、b间的万有引力,故F=F引=G,故D正确.7. 【答案】C【解析】C与A、B反复接触,最后A、B、C三者所带电荷量相等,即q A′=q B′=q C′==2Q,设A、B两球球心的距离为r,则A、B间的库仑力大小F′=k=,原来A、B间的库仑力大小F=k=,故=,C正确,ABD错误.8. 【答案】B【解析】相互接触前,设A、B所带电荷量大小分别为q、9q.由库仑定律可得F=k=9.小球A、B带同种电荷,故两球接触再分开后平分全部电荷量,两球的带电荷量均变为5q,则两球间库仑力大小变为F′=25=F,故B正确,A、C、D错误.9. 【答案】CD【解析】设两小球的电荷量分别为q和7q,则原来相距r时的相互作用力F=k=k,由于两球的电性未知,接触后相互作用力的计算可分为两种情况:(1)两球电性相同,相互接触时两球电荷量平均分配,每球带电荷量为=4q.放回原处后的相互作用力F1=k=k,故=.(2)两球电性不同,相互接触时电荷先中和再平分,每球带电荷量为=3q.放回原处后的相互作用力F2=k=k,故=.故选CD.10. 【答案】AC【解析】开始时两球之间的库仑力大小F=k,若q1∶q2=2∶3,则两球接触后,每个小球的带电荷量都为+或+,再放回原处,两球之间的库仑力大小为F′=k=,显然不符合题意,故选项B错误.同理可知A、C对,D错.。
静电场练习题及答案
静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发觉两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电状况可能是 [ ]A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则 [ ]A.q肯定是正电荷 B.q肯定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.二、电场电场强度电场线练习题6.关于电场线的说法,正确的是 [ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下肯定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不行能是闭合的7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则 [ ]A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B旁边电场线的分布状况,E A、E B的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [ ]A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的 [ ]11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同始终线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则依据平衡条件可断定 [ ]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2。
电磁学练习题(库仑定律、电场强度 (1))
库仑定律、电场强度- 选择题如图,真空中,点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为2014r qE e r πε=,其中r 是q 与P 之间的距离,r e 是单位矢量。
r e 的方向是()A 总是由P 指向q ; ()B 总是由q 指向P ; ()C q 是正电荷时,由q 指向P ; ()D q 是负电荷时,由q 指向P 。
〔 〕 答案:()B根据场强定义式0q FE =,下列说法中正确的是:()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力; ()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;()C 做定义式时0q 必须是正电荷;()D E 的方向可能与F的方向相反。
〔 〕答案:()A一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元,在球面内各点产生的电场强度()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案:()C空间某处附近的正电荷越多,那么有:()A 位于该处的点电荷所受的力越大;()B 该处的电场强度越大;()C 该处的电场强度不可能为零; ()D 以上说法都不正确; 〔 〕 答案:()D库仑定律的适用范围是()A 真空中两个带电球体间的相互作用; ()B 真空中任意带电体间的相互作用;()C 真空中两个正点电荷间的相互作用; ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
〔 〕 答案:()D在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是()A A B E E <,方向相同;()B A E 不可能等于B E ,但方向相同; ()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。
〔 〕 答案:()C电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径qPAC B E()BAC BE ()AAC B E()DAC B ()CE 大得多.若固定A 、C 不动,改变B 的位置使B 所受电场力为零时,AB 与BC 的比值为 ()A 5; ()B 15; ()C 5; ()D 1/ ( ) 答案:()D真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。
高考物理选修专题练习库伦定律含解析
2019高考物理选修3-1专题练习-库伦定律含解析一、单选题1.如图所示;两个半径么均为r的金属球放在绝缘支架上;两球面最近距离为r;带等量异种电荷;电荷量为Q;两球之间的静电力为F;那A. F=kB. F<kC. F>k D. 无法判断2.真空中有P1和P2两个点电荷;不计重力作用;P1的电量是P2的2倍;P1的质量是P2的一半;将它们释放时;P2的加速度的大小等于a;则P1加速度的大小等于A. B.C. 2aD. 4a3.两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球可视为点电荷;固定在相距为r的两处;它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为2r;则两球间库仑力的大小为A. FB. FC. FD. 12F4.真空中有两个静止的点电荷;它们之间的作用力为F;若它们的带电量都增大为原来的3倍;距离减少为原来的;它们之间的相互作用力变为A. B. FC. 9FD. 81F5.有三个相同的金属小球A;B;C;其中A;B两球带电情况完全相同;C球不带电.将A;B两球相隔一定距离固定起来;两球间的库仑力是F;若使C球先和A接触;再与B接触;移去C;则A;B间的库仑力变为A. B.C. D.6.两个分别带有电荷量﹣Q和+5Q的相同金属小球均可视为点电荷;固定在相距为r的两处;它们间库仑力的大小为F;两小球相互接触后将其固定距离变为;则两球间库仑力的大小为A. B.C. D.7.真空中两个完全相同的金属小球;分别带+3Q和﹣Q的电量;当它们相距r时;它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开;再放回原位置;则它们间的库仑力大小为A. FB. FC. 3FD. 9F8.完全相同的两金属小球;相距为dd远大于小球的直径;分别带有q和3q的电荷量;其相互作用的引力为F;现将两小球接触;然后分开;放回原处;则它们相互作用的库伦力为A. ;引力B. ;斥力C. ;引力D. ;斥力9.两个半径为1cM的导体球分别带上+Q和-3Q的电量;两球心相距90cM时相互作用力为F;现将它们碰一下后放在球心间相距3cM处;则它们的相互作用力大小A. 300FB. 1200FC. 900FD. 无法确定10.在光滑绝缘的水平面上;有两个相距不太远的带异种电荷的小球被固定;现解除固定将它们由静止释放;此后的一小段时间内;两球间带电小球始终可视为点电荷A. 距离变大;库仑力变大B. 距离变大;库仑力变小C. 距离变小;库仑力变大D. 距离变小;库仑力变小11.真空中有两个静止的点电荷;它们之间的作用力为F;若它们的带电量都增大为原来的2倍;距离减少为原来的;它们之间的相互作用力变为A. B. FC. 4FD. 16F二、多选题12.两个相同的金属小球可视为点电荷;所带电量之比为1:7;在真空中相距r;把它们接触后再放回原处;则它们间的静电力可能为原来的A. B.C. D.13.两个相同的金属小球可看作点电荷;所带电荷量的绝对值之比为1:7;在真空中相距为r.现让两者相互接触后;再放回原来的位置上;则它们间的库仑力可能是原来的A. 7B.C. D.14.如图所示;在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电;另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过;若此过程中A始终保持静止;A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是A. 物体A受到地面的支持力先增大后减小B. 物体A受到地面的支持力保持不变C. 物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D. 库仑力对点电荷占先做正功后做负功15.真空中两个相同的金属小球可看成点电荷;带电量绝对值之比为1:9;相距为r;两球相互接触后再放回原来的位置上;则它们间的相互作用力可能为原来的A. B.C. D.16.如图所示;在一个粗糙水平面上;彼此靠近地放置的两个带同种电荷的小物块;由静止释放后;两个物块向反方向运动;并最终停止.在物块的运动过程中;下列表述正确的是A. 两个物块的电势能逐渐减小B. 物块受到的库仑力不做功C. 两个物块的机械能不守恒D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力17.如图所示;在水平放置的光滑金属板正上方有一带正电的点电荷Q;另一表面绝缘;带正电的金属小球可视为质点;且不影响原电场;自左以初速度V0在金属板上向右运动;在运动的过程中A. 小球先减速运动;后加速运动B. 小球一直做匀速直线运动C. 合电场对小球的作用力为0D. 合电场对小球做的功为0三、填空题18.如图所示;质量均为1kg的带等量同种电荷的小球A、B;现被绝缘细线悬挂在O点;OA悬线长为10cm;OB悬线长均为5cm.平衡时A球靠在绝缘墙上;OA悬线处于竖直方向;而B球的悬线偏离竖直方向60°取g=10m/s2;此时A、B两球之间静电力的大小为________ N.以后由于A漏电;B在竖直平面内缓慢运动;到θ=0°处A的电荷刚好漏完;在整个漏电过程中;悬线OB上拉力大小的变化情况是________选填“变大”;“变小”或者“不变”19.真空中有两个静止的点电荷A、B;其带电荷量q A=2q B;当两者相距0.01m时;相互作用力为1.8×10﹣2N;则其带电量分别为q A=________C;q B=________C.20.真空中两个点电荷之间相互作用的电力;跟它们的电荷量的乘积成________;跟它们的距离的二次方成________;作用力的方向在它们的________.这个规律叫做________.21.同种电荷间相互________;这种作用通过________实现的;电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向________.22.真空中有两个静止的点电荷;它们之间的作用力为F;若它们的带电量都增大为原来的2倍;距离减小为原来的;它们之间的相互作用力变为________F.23.真空中有两个相同的金属小球;带电量分别为﹣1.0×10﹣8C和+3.0×10﹣8C;相距r时;相互作用为0.30N;现将两球相接触后再放回原处;则它们之间的相互作用力为________ N.四、解答题24.真空中有两个相距、带电量相等的点电荷;它们间的静电力的大小为;求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍25.两个电荷量分别为﹣Q、+4Q的电荷a和b;在真空中相距为l;如果引入另一点电荷C;正好使这三个电荷都处于静止状态;试确定点电荷C的位置、电性、电荷量.五、实验探究题26.根据所学知识完成填空:1如图所示;可以探究影响电荷间相互作用力的因素.O是一个带电的物体;若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置;可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小;这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示;小球的电荷量用q表示;物体与小球间距离用d表示;物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是A. 保持Q、q不变;增大d;则θ变大;说明F与d有关B. 保持Q、q不变;减小d;则θ变大;说明F与d有关C. 保持Q、d不变;减小q;则θ变小;说明F与q有关D. 保持q、d不变;减小Q;则θ变大;说明F与Q成反比2上述完成该实验的方法是A. 假设法B. 微元法C. 控制变量法.六、综合题27.把质量m的带负电小球A;用绝缘细绳悬起;若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A;当两个带电小球在同一高度相距r时;绳与竖直方向成α角.试求:1A球受到的绳子拉力多大2A球带电荷量是多少答案解析部分一、单选题1.答案C考点库仑定律解析解答解:由于两球心间的距离l为球半径的3倍;它们之间的距离并不是很大;所以此时的电荷不能看成是点电荷;由于它们带的是等量异种电荷;由于电荷之间的相互吸引;电荷之间的距离会比l小;所以此时电荷间的库仑力F库>k.故C正确、ABD错误.故选:C.分析库仑定律的使用的条件是点电荷;根据它们的使用条件来分析即可.2.答案C考点库仑定律解析解答解:P2所受的合力是P1施给它的库仑力;所以库仑力F=m2a;则P1所受的合力为P2施给它的库仑力;两个电荷间的库仑力是相互作用的一对力.所以=2a.故C 正确;A、B、D错误.故选C.分析真空中的两电荷间存在库仑力.根据牛顿第二定律求P1的加速度.3.答案A考点库仑定律解析解答解:相距为r时;根据库仑定律得:F==1;接触后;各自带电量变为;则此时F′=3两式联立得F′=F;故A正确;BCD错误;故选:A.分析本题考查点电荷间的电场力公式F=.题中关键词:相同金属球-接触后均分电荷;故有2式..接触前后分别用公式列方程有13;联立可得结果.4.答案D考点库仑定律解析解答解:由库仑定律可得:F=K;变化后F′==81F;D符合题意;ABC不符合题意;故答案为:D.分析简单的库仑力的应用;库仑力和距离的平方成反比;跟带电量成正比..5.答案C考点库仑定律解析解答解:假设A带电量为Q;B带电量也为Q;两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后;A和C的电量都为C与B接触时带电量平分;则C、B分开后电量均为这时;A、B两球之间的相互作用力的大小F′==故选C.分析理解库仑定律的内容.知道带电体相互接触后移开;同种电荷电量平分;异种电荷电量先中和再平分.6.答案D考点库仑定律解析解答解:相距为r时;根据库仑定律得:;接触后;各自带电量变为2Q;则此时两式联立得F′=;故选D.分析清楚两小球相互接触后;其所带电量先中和后均分.根据库仑定律的内容;根据变化量和不变量求出问题.7.答案A考点库仑定律解析解答解:根据库仑定律公式得:F=k.接触再分离后所带电量各为Q;F′=k=F.故A正确;BCD错误.故选:A.分析接触带电的原则是先中和再平分.根据库仑定律公式F=k求出库仑力的大小.8.答案B考点库仑定律解析解答解:由库仑定律可得:F=k=而两球接触后再分开平分总电量;故分开后;开始时其相互作用的为引力;所以两球带的是异种电荷;则两球的带电量均为;带同种电荷;则库仑力:F′=k=k=F;由于带同种电荷;所以它们之间为斥力.故B正确;ACD错误故选:B分析由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式;则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系.9.答案D考点库仑定律解析解答库伦定律适用于两个点电荷之间相互作用力的计算;带电球的半径为1cM;当两球相距3cM时;两个带电球不能看做点电荷;库仑定律不在适用;故无法确定两球之间的相互作用力;D正确..故选D分析库仑定律只适用于点电荷间的库仑力的计算..10.答案C考点库仑定律解析分析由于小球带异种电荷;所以相互吸引;相向运动;距离减小;根据库伦定律表达式可知;距离减小;库伦力增大;C选项正确故选C..点评容易题;注意库伦定律的适用条件是真空中的点电荷..11.答案D考点库仑定律解析解答解:真空中有两个静止的点电荷;它们之间的作用力为F;根据库仑定律;有:F=k若它们的带电量都增大为原来的2倍;距离减少为原来的;它们之间的相互作用力变为:F′=k故F′=16F故选:D.分析直接根据库仑定律公式F=k列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即可.二、多选题12.答案C;D考点库仑定律解析解答解:若两电荷同性;设一个球的带电量为q;则另一个球的带电量为Q=7q;此时F=;接触后再分开;带电量各为4q;则两球的库仑力大小F′==F若两电荷异性;接触后再分开;两球电量的绝对值为3q;此时两球的库仑力F′==F;故CD符合题意;AB不符合题意;故答案为:CD.分析根据接触带电的原则;是先中和再平分;因为题中所给的电性未知;所以有可能是相同也有可能相反;根据库仑定律得出接触后再放回原处的库伦力大小..13.答案C;D考点库仑定律解析解答解:由库仑定律可得:F=k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16:7.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9:7.故CD正确;AB错误.故选:CD.分析两电荷间存在库仑力;其大小可由库仑定律求出.当两电荷相互接触后再放回原处;电荷量可能相互中和后平分;也可能相加再平分;所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的.14.答案A;C考点库仑定律解析解答解:当质点B由P点运动到最高点的过程中;对物体A受力分析;如图;受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;将静电力正交分解;由共点力平衡条件得到:Fsinθ﹣f=0 ①N﹣Fcosθ﹣mg=0 ②由①②两式可解得:N=mg+Fcosθ;f=Fsinθ;其中G与F不变;θ逐渐减小为零;因而支持力N逐渐变大;f逐渐变小;当质点B由最高点运动到Q点的过程中;再次对物体A受力分析;如下图;受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;将静电力正交分解;由共点力平衡条件得到:Fsinθ﹣f=0 ③N﹣Fcosθ﹣mg=0 ④由③④两式可解得:N=mg+Fcosθ;f=Fsinθ;其中G与F不变;θ由零逐渐增大;因而支持力N逐渐变小;f逐渐变大;综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小;物体A受到地面的摩擦力先减小后增大;故A、C正确;B错误;质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直;因而其瞬时功率一直为零;由W=Pt;A对B不做功;故D错误;故选AC.分析解答本题应掌握:点电荷B从P到最高点过程与从最高点到Q过程中;质点A一直处于平衡状态;由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况;以A为圆心的圆弧为等势线;因此移动过程中电场力不做功.15.答案A;D考点库仑定律解析解答解:由库仑定律可得两球接触前的库仑力为:F=k;当两球带同种电荷时;两球接触后平分电量;则两球的电量为:q′=;两球接触后的库仑力为:F'=k;当两球带异种电荷时;两球接触中和后再平分电量;则两球的电量为:q′==﹣4Q两球接触后的库仑力为:F'=k;故AD正确;BC错误.故选:AD分析由库仑定律列出接触前的库仑力表达式;根据电荷守恒定律可得出接触后两球的电荷量;再由库仑定律列出库仑力表达式;即可求得两力的关系.16.答案A;C考点库仑定律解析解答解:A、由静止释放后;两个物块向相反方向运动;两物块之间的库仑力做正功;电势能减小.故A正确.B、两物块之间存在库仑斥力;对物块做正功.故B错误.C、开始阶段;库仑力大于物块的摩擦力;物块做加速运动;动能增大;当库仑力小于摩擦力后;物块做减速运动;动能减小;重力势能不变;则两个物块的机械能先增大;后减小;不守恒.故C 正确;D、开始阶段;库仑力大于物块的摩擦力;物体做加速运动;而后当库仑力小于摩擦力后;物块做减速运动.故D错误.故选:AC分析由静止释放后;两个物块向相反方向运动;两物块之间的库仑力做正功;电势能减小.开始阶段;库仑力大于物块的摩擦力;物块做加速运动;当库仑力小于摩擦力后;物块做减速运动;动能先增大;后减小.17.答案B;D考点库仑定律解析解答解:金属板在Q的电场中达到静电平衡时;金属板是一个等势体;表面是一个等势面;表面的电场线与表面垂直;小球所受电场力与金属板表面垂直;在金属板上向右运动的过程中;由于电场力与小球的速度方向垂直;电场力对小球不做功;根据动能定理得知;小球的动能不变;速度不变;所以小球做匀速直线运动.故AC错误;BD正确.故选:BD.分析金属板在Q的电场中产生静电感应现象;达到静电平衡时;金属板是一个等势体;表面是一个等势面;表面的电场线与表面垂直.分析小球的受力情况;确定其运动情况;判断电场力是否做功.三、填空题18.答案5;不变考点库仑定律解析解答解:对B球受力分析;受重力、拉力和库仑力;如图所示:结合几何关系可知图中的力三角形是直角三角形;依据矢量的合成法则;结合三角知识;则有:库仑力:F=mgsin60°=1×10×=5N;漏电后;先对B球分析;如图所示:根据平衡条件并结合相似三角形法;有:虽然θ变小;但T不变;故答案为:5;不变分析对B球受力分析;根据共点力平衡条件列式求解库仑力;先对B球受力分析;结合相似三角形;根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况.19.答案2×10﹣8;10﹣8考点库仑定律解析解答解:真空中有两个静止的点电荷;相距r=0.01m;相互作用力F=1.8×10﹣2N;根据库仑定律;有:代入数据;有:1.8×10﹣2=9×109×根据题意;有:q A=2q B联立解得:q A=2×10﹣8C;q B=10﹣8C;故答案为:2×10﹣8;10﹣8.分析根据库仑定律公式F=k和已知条件q A=2q B列式求解即可.20.答案正比;反比;连线上;库仑定律考点库仑定律解析解答解:库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力;跟它们电荷量的乘积成正比;跟它们距离的二次方成反比;作用力的方向在两点电荷连线上.故答案为:正比;反比;连线上;库仑定律分析在真空中有两个点电荷间的作用力遵守库仑定律;根据库仑定律的内容即可求解.21.答案排斥;电场;相同考点库仑定律解析解答解:同种电荷间相互排斥;带电体周围存在着一种物质;这种物质叫电场;电荷间的相互作用就是通过电场发生的.电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向;即电场方向.故答案为:排斥;电场;相同.分析带电体周围存在着一种特殊物质;这种物质叫电场;其基本性质是对放入电荷有电场力的作用;而电荷间的相互作用就是通过电场发生的;电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向相同.22.答案16考点库仑定律解析解答解:由库仑定律可得:F=K;变化后F′==16F故答案为:16.分析由库仑力公式可得出两次作用力的表达式;则可求得距离减小后的相互作用力.23.答案0.1考点库仑定律解析解答解:接触前库仑力;接触后分开;两小球的电荷都为1×10﹣8C;则库仑力.故答案为:0.1.分析两个小球接触后分开;电荷先中和再平分;根据库仑定律相互作用力.四、解答题24.答案解:根据库仑定律可得:;所以:;点电荷所带电荷量是元电荷的倍数为:考点库仑定律解析分析根据库仑定律可求每个点电荷所带电荷量;元电荷电荷量..25.答案解:根据上述规律可知;引入的第三个小球必须带正电电;放在前两个小球的连线上且在﹣Q的外侧;设第三个小球带电量为q;放在距离﹣Q为x处;由平衡条件和库仑定律有:;解得x=l以﹣Q为研究对象;由平衡条件得:得q=4Q即第三个小球带正电电;电荷量为Q的+4Q.答:点电荷C在ab电荷的连线上且在﹣Q的外侧;距离﹣Q的距离为l;带正电;电量为4Q考点库仑定律解析分析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.五、实验探究题26.答案1B;C2C考点库仑定律解析解答解:1A、保持Q、q不变;根据库仑定律公式F=;增大d;库仑力变小;则θ变小;减小d;库仑力变大;则θ变大.说明F与d有关.故A错误;B正确.C、保持Q、d不变;减小q;则库仑力变小;θ变小;知F与q有关.故C正确.D、保持q、d不变;减小Q;则库仑力变小;θ变小;故D错误.故选:BC2本实验涉及的物理量比较多;应该用控制变量法研究;故C正确;AB错误.故选:C故答案为:1BC;2C分析根据库仑定律公式F=判断物体与小球之间的作用力F与什么因素有关.丝线偏离竖直方向的角度θ越大;则作用力越大六、综合题27.答案1解:带负电的小球A处于平衡状态;A受到库仑力F′、重力mg以及绳子的拉力T 的作用;其合力为零.因此mg﹣Tcosα=0 F′﹣Tsinα=0得T=F′=mgtanα2解:根据库仑定律F′=k∴考点库仑定律解析分析1对小球A受力分析;受到重力、静电引力和细线的拉力;根据三力平衡求出绳子拉力;2根据库仑定律求解出小球A的带电量.。
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3. 关于电偶极子的概念,其说法正确的是 (A) 其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统; (B) 一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统; (C) 两个等量异号电荷组成的系统; (D) 一个正电荷和一个负电荷组成的系统; (E) 两个等量异号的点电荷组成的系统。 v 4. 试验电荷 q0 在电场中受力为 f ,其电场强度的大小为 f/q0 ,以下说法正确的是 (A) E 正比于 f。 (B) E 反比于 q0。 (C) E 正比于 f 且反比于 q0。 (D) 电场强度 E 是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷 q0 及其受力的大小决定。 5. 关于电场强度定义式 E = F q0 ,下列说法中哪个是正确的? v (A) 场强 E 的大小与试探电荷 q0 的大小成反比; v (B) 对场中某点,试探电荷受力 F 与 q0 的比值不因 q0 而变; v v (C) 试探电荷受力 F 的方向就是场强 E 的方向; (D) 若场中某点不放试探电荷 q0,则 F = 0,从而 E = 0。 6. 下列说法中哪一个是正确的? (A) 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。 (B) 在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同。
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2。
P(x,0) x x
2. 在一个正电荷激发的电场中的某点 A, 放入一个正的点电荷 q, 测得它所受力的大小为 f1; 将其撤走,改放一个等量的点电荷−q,测得电场力的大小为 f2,则 A 点电场强度 E 的大小 满足的关系式为 。 3. 将一个试验电荷 q0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近 P 点处, 测得它所受的力为 F ; 若考虑到电量 q0 不是足够小,则 F/q0 比 P 点处原先的场强数值 。 4. 电荷为 − 5 × 10 −9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到 20 × 10 −9 N 的向下的力,则该点的 电场强度大小为 ,方向 。 5. 在 氢 原 子 中 , 质 子 受 到 的 电 场 力 与 质 子 在 地 球 表 面 附 近 所 受 重 力 之 比 为 。(mp=1.67× 10 −27 kg,氢原子半径 a0 = 0.53× 10 −10 m) 6. 如图所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于 x 轴上的+a 和 v -a 位置。 则 y 轴上各点场强表达式为 E = , 场强最大值的位置在 y= 。 +q y
大学物理下 练习题
练习一
一、选择题
库仑定律
电场强度
1. 关于试验电荷以下说法正确的是 (A) 试验电荷是电量极小的正电荷。 (B) 试验电荷是体积极小的正电荷。 (C) 试验电荷是体积和电量都极小的正电荷。 (D) 试验电荷是电量足够小,以至于它不影响产生原电场的电荷分布,从而不影响原电场; 同时是体积足够小,以至于它所在的位置真正代表一点(这里的足够小都是相对问题而言 的)。 v v 2. 关于点电荷电场强度的计算公式 E = qr 4πε 0 r 3 ,以下说法正确的是 (A) r→0 时,E→∞。 (B) r→0 时,q 不能作为点电荷,公式不适用。 (C) r→0 时,q 仍是点电荷,但公式无意义。 (D) r→0 时,q 已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场。
v
8. 如图所示,在坐标(a,0)处放置一点电荷+q,在坐标(−a,0)处放置另一点电荷−q,P 点 是 x 轴上的一点,坐标为(x,0)。当 x >>a 时,该点场强的大小为: q (A) 。 4πε 0 x y q ( B) 。 4 πε 0 x 2 +q −q qa ( C) 。 a −a O 2 πε 0 x 3 qa (D) 。 πε 0 x 3 二、填空题 1. 静电场中某点的电场强度,其大小和方向与 相同。
v
−a
O
+q a
x
练习一答案
一、 1. D,2. B,3. A,4. D,5. B,6. C,7. C,8. D。 二、 1. 单位正电荷在该点所受的作用力, 2. f1/q < E < f2/q, 3. 大, 4. 4 N/C;向上, 5. 8.1× 10 −8 /(1.67× 10 −26 ) = 4.85×1018, 6. 2qyˆ j ⎡ 4 πε 0 a 2 + y 2 ⎢ ⎣
v v
v v
(C) 场强方向可由 E = F q0 定出,其中 q 为试验电荷的电量,q 可正、可负, F 为试验电 荷所受的电场力。 (D) 以上说法都不正确。 v 7. 在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷 q1 受另一点电荷 q2 的作用力为 f12 ,当放入 第三个电荷 Q 后,以下说法正确的是 v (A) f12 的大小不变,但方向改变,q1 所受的总电场力不变; v (B) f12 的大小改变了,但方向没变,q1 受的总电场力不变; v (C) f12 的大小和方向都不会改变,但 q1 受的总电场力发生了变化; v (D) f12 的大小、方向均发生改变,q1 受的总电场力也发生了变化。