02库仑定律理解及应用

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一、点电荷理解库仑定律应用条件理解
35.某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M是一个带正电的物体,把系在丝线
上的带正电的轻质小球先后挂在尸,、尸:、尸3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结
果说明电荷之间的作用力
A.随着电荷量的增大而增大
B.与两电荷量的乘积成正比
C.随着电荷间距离的增大而减小
D.与电荷间距离的平方成反比
1.点电荷理解
1.关于点电荷的下列说法中错误的是( C )
A真正的点电荷是不存在的B点电荷是一种理想模型C足够小的电荷,就是点电荷
D一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸的大小,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
1.关于点电荷的说法,正确的是( )
A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
1.关于点电荷,以下说法正确的是( D )
A点电荷也叫元电荷B只有体积很小的带电体,才能看做点电荷
C只有电荷量很小的带电体,才能看做点电荷D电荷量和体积都很大的带电体未必不能看做点电荷2.库仑定律应用条件判定
1、对库仑定律,下面的说法正确的是()
A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F=k q1q2 r2
B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力
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.库仑定律中的静电力常量k只有一个比例常数,只有数值,没有单位
1.关于库仑定律的公式,F=k q1q2
r2下列说法中正确的是(AD )
A、当真空中的两个电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
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、当两个电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用
2.半径为R的两个较大的金属球放在绝缘桌面上,相距较近,若两球带等量同种电荷Q时,相互之间库仑力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时,库仑力为F2,则(B)
A.F1>F2B.F1<F2
C.F1=F2 D.无法确定
2.如图所示,两个带绝缘底座的金属球A和B相距一定距离,A带+Q电荷,B带+q电荷,它们之间的相互作用力为F,若保持球A的带电量不变,而使B球改为带-q电荷,
则它们之间的相互吸引力为F ′( B )
[ ]
A .F ′=F
B .F ′>F
C .F ′<F
D .无法比较二者的大小
2、如图8-6所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与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,两球心间的距离为l ,为球半径的3倍。

若使它们带上等量异种电荷,使其电量的绝对值均为Q ,那么,a 、b 两球之间的万有引力F 引库仑力F 库分别为:( C )
3.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而
且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断[ ] A .小球一定带正电
B .小球的电势能一定小于零
C .只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态
D .只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态
3.如图,A 为带负电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处悬挂吊着一质量为m ,电量为q 的小球,小球受到向右的电场力作用偏转α角而静止,小球用绝缘丝线
挂于O 点。

试求小球所在处的电场强度。

3.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 =___________
3.某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一电量为q 的点电荷,则它所受到的电场力的大小为 [ C ]
3.库仑定律应用条件转化(微元法 补偿法)
1.如图9—1—13所示,半径为r 的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的正电荷,单位长度上的电量为q ,其圆心O处的场强为零.现截去环顶部的一小段弧AB ,AB =L<<r ,求剩余电荷在圆心O处产生电场的场强
1、如图所示,用长为l 的金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且,
将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。

2.半径为r 的硬橡胶薄球壳上带有均匀分布的正电荷,单位面积的电荷量为q ,现在球面上扎一小孔P ,小孔面积S 远小于球表面积,则剩余部分在球心O 处产生的场强是? A.方向指向P B.方向背离P
C.场强大小为kqS/r^2
D.场强大小为kq(4r^2-S)/r^2
2.一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷,另一电荷量为+q 的点电荷放在球心O 上,由于对称性,点电荷所受的力为零,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________(已知静电力常量为k),方向________.(球的表面积公式S =4πR2)
2 如图,A 是一个均匀带电的金属球,半径为R ,带电量为Q 。

(1)求离小球右端距离为L 的B 处A 的场强。

(2)如果在A 上去处一个半径为r 的小球,并且该小球与小球A 右边缘相切,两球心与B 保持同线。

球此时A 在B 点的场强
3.真空中一直径R 带电盘圆心为O ,盘外AB 连线过O 且垂直盘面,若OA =AB =R ,一电荷在A 点受盘的电场力为F ,则在B 点时受力为多少?
3、如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q ,半径为R ,圆心为O ,P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L ,试求P 点的场强。

4、如图所示,一带+Q 电量的点电荷A ,与一块接地的长金属板MN 组成一系统,点电荷A 与板MN 间的垂直距离为d ,试求A 与板MN 的连线中点C 处的电场强度。

(构造法)
5. 置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm ,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C ,Q2=-2×10-8C ,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C 的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?
4.库仑力反作用力理解
L
R
1.已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍,则A对B的作用力与B对A的作用力大小之比为(C) A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.不一定
1.在光滑的绝缘水平面上,带电小球甲和乙在静电力的作用下做变速运动。

若它们的电荷量关系式q甲=2q 乙质量关系式m甲=3m乙,则它们的加速度大小之比a甲:a乙等于(A)
A 1:3 B1:2
C 6:1
D 1:6
二、库仑定律数学理解
1.距离电量变化
1.使真空中的两个点电荷间库仑力增大到原来4倍,下列方法可行的()
A、每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B、保持点电荷的带电量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2 倍
C、使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,同时将两个点电
荷间的距离减小为原来的1/2
D、保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的1/2
1.在真空中有两个点电荷,它们之间的作用力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大一倍,则它们之间的静电力大小变为:()
A.F
B. F/2
C. F/4
D. F/6
2.电量重新分配
1.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为( D )
A.3000F B.1200F C.900F D.无法确定
1、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B,分别固定在两处,两球间静电力为F。

用不带电的同样小球C先和A接触,再与B接触,然后移去C,则A、B间的静电力应为()
A.F/2 B.F/4 C.F/8 D.3F/
2.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,发现两球之间互相排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是()
A、带等量异种电荷
B、带等量同种电荷
C、带不等量异种电荷
D、一个带电,另一个不带电
2.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则( ) A.B、C球均带负电
B.B球带负电,C球带正电
C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电
D.B、C球都不带电
3.两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小
球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为( AD ) A 、
F 121 B 、F 61 C 、F 41 D 、F 3
1
3.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7,在真空中相距为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 )4/7 (B )3/7 (C )9/7 (D )16/7
3、真空中两个静止点电荷相距10 cm,它们之间相互作用力大小为9×10-
4 N.当它们合在一起时,成为一个带
电量为3×10-
8 C 的点电荷,问原来两电荷的带电量各为多少?”
3.极值库仑力的电量分配
1.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q ,从其中一个电荷上取下△Q 的电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比( ) A 一定变大 B 一定变小
C 保持小变
D 由于两电荷电性不确定,无法判断
1.将一定量的电荷Q ,分成电量q 、q '的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r 时,它们之间有最大的相互作用力,则q 值应为______________
1.两带电荷量不等的绝缘金属小球,当相隔某一定距离时,其相互作用力为F1,现将两小球接触后分开并保持原有距离,他们之间的相互作用力为F2,下列说法正确的是 A.若F2小于F1,则两个小球所带电性必相反 B.若F2大于F1,则两个小球所带电性必相同 C.F2等于F1是不可能的 D.以上三种说法都不对
4.库仑力与距离的关系应用
2.A 、B 两带电小球,A 固定不动,B 的质量为m ,在库仑力作用下,B 由静止开始运动.已知初始时A 、B 间的距离为d ,B 的加速度为a ,经过一段时间后,B 的加速度变为a/4,此时A 、B 间的距离应为________.已知此时B 的速度为V ,则在此过程中电势能的减少量为___________.
三、库仑力作用下的平衡
1.拉力支持力作用下的平衡
1.两个用丝线悬挂着的硬泡沫塑料小球,发生相互作用时的情况如图所示,则它们的带电情况可能是( D )
A 、两球一定带同种电荷
B 、两球一定带异种电荷
C 、两球都不带电
D 、两球可能带异种电荷,也可能一个球带电而另一个球不带电
1、绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a ,a 的表面镀有一层金属膜,在a 的近旁有一个绝缘金属球b 。

开始时,a 、b 都不带电,如图所示。

现使b 带电,则 [ ] A .b 将吸引a ,吸住后不放开
B .b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开
C .a 、b 间不发生相互作用
D .b 立即把a 排斥开
2.如图所示,两个带电球,大球的质量和电荷量大于小球的质量和电荷量,可以判定( ) A .两球可能都带正电 B .两球可能都带负电
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
2、如图所示,A 、B 是带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上,B 平衡于倾角为30 °的绝缘光滑斜面上时,B 与A 等高,若B 的质量为30 3 g ,则B 带电荷量是多少?(g 取10 m/s2) 1*10-6
3.两个质量相同的带电介质小球a 、b ,用等长的绝缘细线悬挂,如图所示,当在a 球的正左方放一个带正电的球c 时,两悬线正好保持竖直。

若把c 球移走,a 、b 两球没有发生接触,则哪个图可表示移走c 后a 、b 两球的平衡位置: ( B )
3.如图2所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点.两球的质量分别为mA 、mB,A 球和B 球所带的电荷量分别为qA 、qB.两球静止时,悬
线与竖直线的偏角分别为α和β,则:( )
A. mA>mB, qA<qB,α>β
B. mA<mB, qA<qB,α<β
C. mA=mB, qA<qB,α=β
D. mA=mB, qA>qB,α=β
3.如图所示,把大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥,静止时,AB 两球在同一水平线上且绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知(D ) 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 球受到细线的拉力较大
B
D.两球接触后,再静止时,A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角
4. 已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。

静止时A、
B相距为d。

为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法()
A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍
B. 将小球B的质量增加到原来的8倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来
的2倍
4、如图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。

在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与
A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为,若两次实验
中B的电量分别为和,分别为30°和45°。

则为() A.2 B.3 C.2 D.3
2.弹力作用下的平衡
1.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:( C )
1.完全相同的金属小球A和B,带有等量电荷系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于
电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了X,现将不带电的与AB完全相同的金属球C先与A球接触一下,
再和B接触一下,然后拿走,重新平衡后,弹簧的压缩量为
A.1/4X。

B.1/8X。

C.大于1/8X。

D.小于1/8X。

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