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静电力及库仑定律 同步练习
1.(多选)在库仑扭秤实验中,对于库仑力的研究,用到了下述哪些思想方法( )
A.均分思想 C.控制变量法
B.放大法 D.补偿法
2. (2012·青岛二中高二检测)如图1-2-5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 图1-2-5 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
3.(2013·厦门一中高二检测)关于库仑定律,下列说法中正确的是( ) A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
q1q2
B.根据F=k2,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大
rC.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1
的静电力
D.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
4. (2012·山师大附中高二检测)如图1-2-6所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小 图1-2-6 C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大
5.(2012·海南第二中学高二期末)在真空中,两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2,且相隔一定的距离.若先将q2增加为原来的3倍,再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半,则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为
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( )
A.1∶6 C.12∶1
B.1∶12 D.6∶1
6. (多选)如图1-2-7所示,两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B,此时上、下丝线的受力分别为FTA和FTB;如果使A、B均带正电,上、下丝线的受力分别为FTA′和FTB′,则( )
A.FTA′=FTA
B.FTA′<FTA
C.FTB′=FTB D.FTB′>FTB 图1-2-7
7.(2012·西安一中高二检测)设某星球带负电荷,一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方,相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )
A.向星球下落 C.推向太空
B.仍在原处悬浮 D.无法判断
8.(2011·海南高考)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=3 B.n=4 C.n=5
D.n=6
9.(2012·新疆实验中学高二检测)如图1-2-8所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( )
A.F1 C.F3
B.F2
D.F4 图1-2-8
10. (多选)(2012·泉州五中高二检测)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图1-2-9所示的位置,需在MN间放一带电小球b,则
( )
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A.b球带正电,放在A点 B.b球带负电,放在A点
C.b球带负电,放在C点 图1-2-9 D.b球带正电,放在C点
11.有三个完全一样的球A、B、C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为-Q,
C球不带电,将A、B两球固定,然后让C球先跟A球接触,再跟B球接触,最后移去C球,则A、B球间的作用力变为原来的多少?
12. (2012·三明一中高二检测)如图1-2-10所示,A、B是两个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静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高,若B的质量为303 g,则B带电荷量是多少?(取g=10 m/s2)
图1-2-10
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答案及解析
1【解析】 在研究F与q、r的关系时,用到了控制变量法;为了改变点电荷的电荷量,用到了电荷量均分的思想,把带电小球的电荷量q分为,,,…
248为了比较力的大小,通过改变悬丝扭转的角度可以使较小的力得到放大,所以正确选项为ABC.
【答案】 ABC
2【解析】 两球相互排斥,说明它们带有相同性质的电荷,但它们具体带何种性质的电荷不确定,A、B错.根据库仑定律及牛顿第三定律,两球受到的静电力大小相等,方向相反,C错,D对.
【答案】 D
3【解析】 点电荷是实际带电体在一定条件下的理想化模型,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A错;当两个“点电荷”之间的距离趋近于零时,这两个“点电荷”已相对变成很大的带电体,不能再视为点电荷,公式F=kqqqq1q2
已不能用于计算此时的静电力,r2
故选项B错;q1和q2之间的静电力是一对相互作用力,遵从牛顿第三定律,它们的大小相等,故选项C错;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是平方反比定律,故选项D对.
【答案】 D
4【解析】 根据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于
Q1Q2
力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律F=k2
r知随着距离的增大,库仑斥力减小,所以加速度减小,选项C正确.
【答案】 C
5【解析】 由公式F=kq1q213q1q2
,将q增加为3q,将r缩小为r,则F′=k22r2212
r4
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12kq1q2==12F,故选B. 2
r【答案】 B
6【解析】 以A、B两球组成的整体为研究对象,无论是小球带电还是不带电,分析其受力情况并根据平衡条件可知:上方丝线的拉力总是等于下面两球重力的大小,但是以B球为研究对象分析其受力情况可知,当A、B球不带电时:
FTB=mBg,当A、B球带同种电荷时:FTB′=mBg+F库,故选项A、D正确.
【答案】 AD
7【解析】 设电子粉尘距球心的距离为r,电子粉尘的质量为m,星球的质量为M,电子粉尘的电荷量为q,星球的电荷量为Q,则粉尘在距星球表面1 000 km的地方悬浮,有GMmqQ2
2=k2,等式两边都有r,可以消掉,这就意味着即使rrr发生变化,等式依然成立,因此正确选项为B.
【答案】 B
8【解析】 由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电
Q1Q2
荷.由库仑定律F=k2知两点电荷间距离不变时,相互间静电力大小与两球所
r带电荷量的乘积成正比.又由于三小球相同,则接触时平分总电荷量,故有q×nq=×2
nq?q+2
nq2
?,解之可得n=6,D正确.
【答案】 D
9【解析】 据“同电相斥,异电相引”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,因此Fb大于Fa,Fb与Fa的合力只能为F2,故选项B正确.
【答案】 B
10【解析】 小球a能静止在斜面上,即小球a受到的合力为零,若b球带正电放在A点,当球a所受库仑力大小等于球a的重力时,小球a受到的合力为零,可以静止,A正确;若b球带负电放在A点,小球a所受库仑力向下,小球
a受到的合力不能为零,不能静止,B错误;若b球带负电放在C点,小球a受到三个力的作用,合力可以等于零,可以静止,C正确;若b球带正电放在C点,
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