高中物理人教必修三9.2 庫侖定律（練習(xí)題）（解析版）

1、淘寶：知行書屋知行合一第九章 靜電場及其應(yīng)用9.2 庫侖定律一、單選題：1.關(guān)于庫侖定律，下列說法正確的是()A庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積最小的帶電體B根據(jù)Fkeq f(q1q2,r2)，當(dāng)兩個帶電體間的距離趨近于零時，庫侖力將趨向無窮大C帶電荷量分別為Q和3Q的點電荷A、B相互作用時，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍D庫侖定律的適用條件是：在真空中和靜止的點電荷答案D解析如果帶電體的形狀、大小以及電荷分布對所研究問題的影響可以忽略不計，則可將它看做點電荷，故A錯誤兩個帶電體間的距離趨近于零時，帶電體已經(jīng)不能看成點電荷了，F(xiàn)keq f(q1q2,r2)不再適用，故B錯誤根據(jù)牛

2、頓第三定律得：B受到的靜電力和A受到的靜電力大小相等，故C錯誤庫侖定律的適用條件是：真空和靜止點電荷，故D正確2.如圖所示，兩個帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定()A兩球都帶正電B兩球都帶負(fù)電C大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力D兩球受到的靜電力大小相等答案D解析由題圖可知，兩個帶電球之間存在著排斥力，故兩球帶同號電荷，可能都帶正電，也可能都帶負(fù)電，故A、B錯；由牛頓第三定律知，兩球受到的靜電力大小相等，故C錯，D對3.使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點電荷)分別帶上3Q和5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1，現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再

3、將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2，則F1與F2之比為()A21 B41C161 D601答案D解析開始時由庫侖定律可得F1keq f(5Q3Q,a2)keq f(15Q2,a2)，接觸后再分開，兩球都帶正電，所帶電荷量均為Q，由庫侖定律可得F2keq f(QQ,4a2)keq f(Q2,4a2)，所以F1F2601，故D正確4.人類已探明某星球帶負(fù)電，假設(shè)它是一個均勻帶電的球體，將一帶負(fù)電的粉塵置于該星球表面h高處，恰處于懸浮狀態(tài)，現(xiàn)設(shè)科學(xué)家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h高處無初速度釋放，則此帶電粉塵將(不考慮星球的自轉(zhuǎn)影響)()A向星球中心方向下落 B被推向太空C

4、仍在那里懸浮 D無法確定【答案】C【解析】在星球表面h高度處，粉塵處于懸浮狀態(tài)，說明粉塵所受庫侖力和萬有引力平衡，keq f(q1q2,Rh2)Geq f(m1m2,Rh2)，得kq1q2Gm1m2；當(dāng)離星球表面2h高度時，所受合力Fkeq f(q1q2,R2h2)Geq f(m1m2,R2h2).結(jié)合上式可知，F(xiàn)0，即受力仍平衡由于庫侖力和萬有引力都遵從二次方反比規(guī)律，因此該粉塵無論距星球表面多高，都處于懸浮狀態(tài)5.如圖所示，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab8 cm、ac6 cm、bc10 cm，小球c所受庫侖力合力的方向平行于ab的連線斜向下關(guān)于小球a、b的電性及所帶電

5、荷量比值的絕對值n，下列說法正確的是()A同號電荷，neq f(9,25) B同號電荷，neq f(27,125)C異號電荷，neq f(9,25) D異號電荷，neq f(27,125)答案D解析由題意知b37，a90，由小球c所受庫侖力合力的方向知a、b帶異號電荷，小球a、b對小球c的作用力如圖所示Faeq f(kqaqc,roal(,ac2)Fbeq f(kqbqc,roal(,bc2)sin 37eq f(Fa,Fb)由得：neq f(qa,qb)eq f(27,125)，選項D正確6.如圖所示，光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B，帶電荷量分別為4Q和Q，今引入第三個點電荷C

6、，使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是()AQ，在A左側(cè)距A為L處B2Q，在A左側(cè)距A為eq f(L,2)處C4Q，在B右側(cè)距B為L處D2Q，在A右側(cè)距A為eq f(3L,2)處【答案】C【解析】根據(jù)自由電荷間的作用規(guī)律可知，C應(yīng)放在B的外側(cè)，且與A電性相同帶負(fù)電，由FABFCB，得keq f(4Q2,L2)keq f(QCQ,roal(2,BC)，由FACFBC，得keq f(4QQC,rBCL2)keq f(QQC,roal(2,BC)，解得：rBCL，QC4Q.7.如圖所示，在光滑、絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個帶電小球A、B、C(可視為質(zhì)點)若它們恰能處于平衡狀

7、態(tài)，則這三個小球所帶電荷量及電性的關(guān)系，可能為下面的()A9q、4q、36qB4q、9q、36qC3q、2q、8qD3q、2q、6q【答案】A【解析】據(jù)三個點電荷平衡規(guī)律：兩同夾異、兩大夾小，可知A、D可能正確再由keq f(QAQC,roal(2,AC)keq f(QAQB,roal(2,BA)keq f(QBQC,roal(2,BC)及rACrABrBC得eq r(QAQC)eq r(QAQB)eq r(QBQC)，其中QA、QB、QC是電荷量的大小，代入可知，只有A正確8.如圖所示，大小可以忽略不計的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別是和，且，兩小球在同

8、一水平線上，由此可知()AB球受到的庫侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到的拉力較大D兩球接觸后，再處于靜止的平衡狀態(tài)時，懸線的偏角、仍滿足【答案】D【解析】庫侖力是A、B兩球受力中的一種然后應(yīng)用共點力平衡和牛頓第三定律可求出分別以A、B球為研究對象，其受力情況如圖所示，由共點力的平衡條件有mAgFA/tan ，F(xiàn)TAFA/sin ；mBgFB/tan ，F(xiàn)TBFB/sin ，而FAFB，由此可見因為，所以mAmB，F(xiàn)TAFTB.兩球接觸后，每個小球的電荷量可能都發(fā)生變化，但相互間的靜電力仍滿足牛頓第三定律，因此仍有上述的關(guān)系，正確選項為D.9三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣

9、支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變由此可知() An3Bn4Cn5Dn6【答案】D【解析】設(shè)小球1、2之間的距離為r.球3沒接觸前，F(xiàn)keq f(qnq,r2)；球3分別與球1、2接觸后，q2eq f(nq,2)，q1eq f(f(nq,2)q,2)eq f(2nq,4)，則Fkeq f(f(nq,2)f(2nq,4),r2)，聯(lián)立解得：n6，故D正確10.類似雙星運(yùn)動那樣，兩個點電荷的質(zhì)量分

10、別為m1、m2，且?guī)М惙N電荷，電荷量分別為Q1、Q2，相距為l，在庫侖力作用下(不計萬有引力)各自繞它們連線上的某一固定點，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，已知m1的動能為Ek，則m2的動能為()A.eq f(kQ1Q2,l)Ek B.eq f(kQ1Q2,2l)EkC.eq f(km1Q1Q2,m2l)Ek D.eq f(km2Q1Q2,2m1l)Ek【答案】B【解析】對于兩點電荷，庫侖力提供向心力，則eq f(kQ1Q2,l2)eq f(m1voal(2,1),r1)eq f(m2voal(2,2),r2)，所以Ek1eq f(1,2)m1veq oal(2,1)eq f(kQ1Q2,2l2

11、)r1Ek，Ek2eq f(1,2)m2veq oal(2,2)eq f(kQ1Q2,2l2)r2，因為r1r2l，所以EkEk2eq f(kQ1Q2,2l2)(r1r2)eq f(kQ1Q2,2l).解得Ek2eq f(kQ1Q2,2l)Ek.多選題11.對于庫侖定律，下列說法正確的是()A凡計算真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力，就可以使用公式Fkeq f(q1q2,r2)B兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小一定相等D當(dāng)兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為2r時，對于它們之間的作用力大小，只取決于它們各自所帶的電荷

12、量多少答案AC解析由庫侖定律的應(yīng)用條件可知，A選項正確；兩帶電小球距離非常近時，帶電小球不能視為點電荷，庫侖定律不再適用，故B選項錯誤；由牛頓第三定律可知，相互作用的兩個點電荷之間的作用力總是大小相等的，故C選項正確；當(dāng)帶電小球之間的距離較近時，不能看成點電荷，它們之間的作用力不僅跟距離有關(guān)，還跟帶電體所帶電荷電性及電荷量有關(guān)系，故D選項錯誤12.兩個相同的金屬小球,帶電荷量之比為17,相距為r,兩者相互接觸后再放回原來的位置上,則它們間的庫侖力可能為原來的()A.47B.37C.97答案CD解析設(shè)兩金屬球帶異種電荷,電荷量分別為q和-7q,兩者間庫侖力大小為:F=kq7qr2=7kq2r2;

13、兩者接觸后再放回原來的位置上,兩球所帶電荷量均為-3q,庫侖力大小為:F=k3q3qr2=13.將兩個半徑極小的帶電小球(可視為點電荷)置于一個絕緣的光滑水平面上,從靜止開始釋放,則下列敘述正確的是()A.它們的加速度一定在同一直線上,而且方向可能相同B.它們的加速度可能為零C.它們的加速度方向一定相反D.它們的加速度大小之比保持不變答案CD解析兩個帶電小球之間的靜電力是相互作用力,大小相等,方向相反。所以,它們的加速度方向一定相反,由a=Fm非選擇題14.如圖所示，光滑絕緣的水平面上固定著A、B、C三個帶電小球，它們的質(zhì)量都為m，彼此間距離均為r，A、B帶正電，電荷量均為q.現(xiàn)對C施加一個水

14、平力F的同時放開三個小球三個小球在運(yùn)動過程中保持間距r不變，求：(三個小球均可視為點電荷)(1)C球的電性和電荷量大小(2)水平力F的大小【答案】(1)負(fù)電2q(2)eq f(3r(3)kq2,r2)【解析】(1)A球受到B球沿BA方向的庫侖力和C球的庫侖力作用后，產(chǎn)生水平向右的加速度，所以C球?qū)球的庫侖力為引力，C球帶負(fù)電對A球，有keq f(q2,r2)keq f(qQ,r2)sin 30，所以Q2q.(2)又根據(jù)牛頓第二定律，有keq f(qQ,r2)cos 30ma，將A、B、C作為整體，則F3maeq f(3r(3)kq2,r2).15.如圖所示，A、B是兩個帶等量同種電荷的小球，A固定在豎直放置的10 cm長的絕緣支桿上，B靜止于光滑絕緣的傾角為30的斜面上且恰與A等高，若B的質(zhì)量為30eq r(3) g，則B帶電荷量是多少？(取g10 m/s2)【答案】1.0106 C【解析】因為B靜止于光滑絕緣的傾角為30的斜面上且恰與A等高，設(shè)A、B之間的水平距離為L.依