2020-2021學(xué)年高二物理人教版(2019)必修第三冊同步課時(shí)作業(yè)-(2)9.2庫侖定律

word版高中物理word版高中物理/word版高中物理2020-2021學(xué)年高二物理人教版（2019）必修第三冊同步課時(shí)作業(yè)（2）庫侖定律一，選擇題1.關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是()

A．庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體

B．根據(jù),當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向無窮大

C．若點(diǎn)電荷的電荷量大于的電荷量，則對的靜電力大于對的靜電力

D．庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似，都是平方反比定律2.使兩個(gè)完全相同的金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)分別帶上和的電荷后，將它們固定在相距為的兩點(diǎn)，它們之間庫侖力的大小為?，F(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為的兩點(diǎn)，它們之間庫侖力的大小為，則與之比為()A． B． C． D．3.要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法可行的是()A.每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來的2倍，電荷間的距離不變B.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變，使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來的2倍C.一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量不變，同時(shí)使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的eq\f(1,2)D.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變，將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的eq\f(1,4)4.如圖,三個(gè)固定的帶電小球和c,相互間的距離分別為。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于的連線。設(shè)小球所帶電荷量的比值的絕對值為k,則(

)A.的電荷同號,

B.的電荷異號,

C.的電荷同號,

D.的電荷異號,5.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為F,若保持這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離不變，而將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼模瑒t它們之間靜電力的大小變?yōu)?)A. B. C. D.6.如圖所示,直徑為L的光滑絕緣半圓環(huán)固定在豎直面內(nèi),電荷量為的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于半圓環(huán)的兩個(gè)端點(diǎn)處,半圓環(huán)上穿著一帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷),小球靜止時(shí)位于P點(diǎn),與間的夾角為α。若不計(jì)小球的重力,下列關(guān)系式中正確的是(

)A. B.

C. D.7.真空中兩個(gè)完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F。用一個(gè)不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時(shí)A、B球間的靜電力為()A. B. C. D.8.如圖所示，光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點(diǎn)電荷A、B，帶電荷量分別為－4Q和＋Q，今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是()A.－Q在A左側(cè)距A為L處B.－2Q在A左側(cè)距A為eq\f(L,2)處C.－4Q在B右側(cè)距B為L處D.＋2Q在A右側(cè)距A為eq\f(3L,2)處9.如圖所示，點(diǎn)電荷固定于邊長為的正三角形的兩頂點(diǎn)上，將點(diǎn)電荷（電荷量未知）固定于正三角形的中心，的電荷量均為。在正三角形第三個(gè)頂點(diǎn)上放入另一點(diǎn)電荷，且的電荷量，點(diǎn)電荷恰好處于平衡狀態(tài)。已知靜電力常量為，不計(jì)各電荷受到的重力，下列說法正確的是（）A.若撤去，則將做勻加速直線運(yùn)動B.的電荷量為C.若不改變的電性，僅改變其電荷量，將不再受力平衡D.若將的電荷量改為，則受到的合力大小10.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式正確的是()A.F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2) B.F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)C.F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2) D.F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)11.如圖所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，點(diǎn)電荷A、B所帶電荷量分別為QA、QB，測得在C處的某正點(diǎn)電荷所受靜電力方向平行于AB向左，則下列說法正確的是()A.A帶正電，QA∶QB＝1∶8B.A帶負(fù)電，QA∶QB＝1∶8C.A帶正電，QA∶QB＝1∶4D.A帶負(fù)電，QA∶QB＝1∶412.半徑為r的兩個(gè)相同金屬球,兩球心相距為L(),它們所帶電荷量的絕對值均為q,則對它們之間相互作用的靜電力F的說法,正確的是()A.帶同種電荷時(shí),B.不論帶何種電荷,C.帶異種電荷時(shí),D.以上各項(xiàng)均不正確二，簡答題12.如圖所示，△abc處在真空中，邊長分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。三個(gè)帶電小球固定在a、b、c三點(diǎn)，電荷量分別為qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C，qc＝1.6×10－12C。已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求c點(diǎn)小球所受庫侖力的大小及方向。13.把質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球A，用絕緣細(xì)繩懸掛，若將帶電荷量為Q的帶正電球B靠近A，當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距r保持靜止時(shí)，繩與豎直方向成α角。試求：(1)A球受到的繩子拉力多大？(2)A球帶電荷量是多少？答案以及解析1.答案：D解析：A.庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷并不是體積很小的球體，故A錯(cuò)誤。B.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷距離趨于0時(shí),兩帶電體已不能看出點(diǎn)電荷了,該公式，不適用了，故電場力并不是趨于無窮大，故B錯(cuò)誤。C.兩點(diǎn)電荷之間的作用力是相互的,根據(jù)牛頓第三定律,無論點(diǎn)電荷的電荷量與的電荷量大小如何,對的電場力大小上總等于對電場力。故C錯(cuò)誤。D.庫侖定律的表達(dá)式為,萬有引力定律的表達(dá)為，故兩表達(dá)式相似，都是平方反比定律，故D正確。故選：D2.答案：D解析：兩個(gè)完全相同的金屬小球相互接觸后,帶電荷量為,距離變?yōu)樵瓉淼膬杀?根據(jù)庫侖定律可知選項(xiàng)D正確3.答案：A解析根據(jù)庫侖定律F＝keq\f(q1q2,r2)可知，當(dāng)r不變時(shí)，q1、q2均變?yōu)樵瓉淼?倍，F(xiàn)變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；同理可求得B、C、D中F均不滿足條件，故B、C、D錯(cuò)誤。4.答案：D解析：對小球c所受庫侖力分析,畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力,a對c的庫侖力為排斥力,的電荷同號,b對c的庫侖力為吸引力,電荷為異號,所以的電荷為異號。設(shè)與的夾角為θ,利用平行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫侖定律可得,,,電荷量的比值,聯(lián)立解得:,選項(xiàng)D正確。5.答案：A解析：由庫侖定律可知，若保持這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離不變，而將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?，則它們之間靜電力的大小變?yōu)樵瓉淼?，即，A正確.6.答案：A解析：對小球進(jìn)行受力分析根據(jù)庫侖定律：,①， ②小球在與垂直的方向平衡根據(jù)平衡條件有 ③聯(lián)立①②③解得,故B、C、D錯(cuò)誤，A正確。7.答案：C解析：設(shè)A、B兩小球開始時(shí)的帶電荷量均為Q距離為r，用一個(gè)不帶電的同樣小球C先后與A、B兩小球接觸，與A小球接觸后，A、C兩小球的帶電荷量均為,C再與B小球接觖后，B、C兩小球的帶電荷量均為,由庫侖定律知，接觸前A、B兩小球間的靜電力為,C與A、B兩小球接觸后A、B兩小球間的靜電力為,故選項(xiàng)C正確。8.答案：C解析要使三點(diǎn)電荷處于平衡，可知C應(yīng)放在B的右側(cè)，且與A電性相同帶負(fù)電，由FAB＝FCB得keq\f(4Q2,L2)＝keq\f(QCQ,req\o\al(2,BC))；由FAC＝FBC得keq\f(4QQC,（rBC＋L）2)＝keq\f(QQC,req\o\al(2,BC))；解得rBC＝L，QC＝4Q，故選項(xiàng)C正確。9.答案：BD解析：若撤去受到的合力會發(fā)生變化，做變加速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；和對Q為引力，合力指向三角形的中心，所以帶負(fù)電，和對Q的引力大小均為，由Q受力平衡有，解得，選項(xiàng)B正確；若Q的電荷量改變，和對Q的力同時(shí)按相同比例改變，Q將依然受力平衡，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將的電荷量改為，對Q的電場力大小均為，兩力的夾角為120°，對Q的合力大小為，方向平行于的連線向右，再與對Q的力求合力，結(jié)果大小為，選項(xiàng)D正確。10.答案：D解析由于a、b兩球所帶的異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集，又l＝3r，不滿足l?r的要求，故不能將帶電球殼看成點(diǎn)電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫≠keq\f(Q2,l2)。萬有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，雖然不能滿足l?r，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看作質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引＝Geq\f(m2,l2)，所以D正確。11.答案：B解析要使C處的正點(diǎn)電荷所受靜電力方向平行于AB向左，該正點(diǎn)電荷所受力的情況應(yīng)如圖所示，所以A帶負(fù)電，B帶正電。設(shè)AC間的距離為L，則BC間的距離為2L。FBsin30°＝FA，即keq\f(QBQC,（2L）2)·sin30°＝eq\f(kQAQC,L2)，解得eq\f(QA,QB)＝eq\f(1,8)，故選項(xiàng)B正確。12.答案：AC解析：由于兩球心間距離,不滿足遠(yuǎn)大于r的條件,故兩球不能看成點(diǎn)電荷,若兩球帶同種電荷,由于同種電荷相互排斥,則兩球等效中心間的距離大于3r,此時(shí)庫侖力,A正確;若兩球帶異種電荷,由于異種電荷相互吸引,則兩球等效中心間的距離小于3r,此時(shí)庫侖力,C正確.12.答案：7.2×10－11N，方向平行于ab連線向右解析如圖所示，由幾何關(guān)系知，ac⊥bc，△abc為直角三角形。a、b兩電荷對c球的庫侖力分別為Fac＝keq\f(qaqc,req\o\al(2,ac))＝5.76×10－11NFbc＝keq\f(|qb|qc,req\o\al(2,bc))＝4.32×10－11N由平行四邊形定則得F＝eq\r(Feq\o\al(2,ac)＋Feq\o\al(2,bc))＝7.2×10－11Neq\f(Fbc,F)＝0.6，由幾何關(guān)系知c點(diǎn)小球所受庫侖