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2 库仑定律
[课时作业] [A组 基础巩固]
一、单项选择题
1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A.点电荷就是体积足够小的电荷
B.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 C.根据F=kQ1Q2
可知,当r→0时,F→∞ r2D.静电力常量的数值是由实验得到的
解析:带电体能否看成点电荷,不能以体积大小、电荷量多少而论,A、B错误.当r→0时,电荷不能再被看成点电荷,F=k实验测出来的,D正确. 答案:D
2.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F.如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间作用力的大小等于( ) A.FB.2F C. 2解析:由F=k答案:D
3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是
( )
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变 B.保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍
C.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,同时使两个点电荷间的距1
离减小为原来的
2
1
D.保持两个点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的
4解析:根据库仑定律F=kQ1Q2
不能应用,C错误.静电力常量的数值是库仑利用扭秤r2FD. 4
Fq1q211
2,知F∝2,当r增大为原来的2倍时,F变为原来的,选项D正确. rr4
q1q2
可知,当r不变时,q1、q2均变为原来的2倍,F变为原来的4r2
倍,选项A正确;同理可知选项B、C、D均不满足条件,故选项B、C、D错误. 答案:A
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4.如图所示,光滑绝缘的水平面上的P点固定一个带正电的点电荷,
在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点),以向右为正方向,下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是( )
解析:N点的小球释放后,受到向右的库仑力作用开始向右运动,根据库仑定律F=kQ1Q2
可r2
得,随着两者之间距离的增大,小球受到的库仑力在减小,根据牛顿第二定律a=可得,小球做加速度减小的加速直线运动,故选项B正确. 答案:B
5.如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球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θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则为( ) A.2 B.3 C.23
D.33
Fmq2q1
解析:对小球A的受力分析如图所示,可得F=Gtan θ,由库仑定律得F=
kqAqB,r2
Gl2sin2θtan θ
式中r=lsin θ(l为细线长).由以上三式可解得qB=,因为qAkqAq2sin2 45°tan 45°
不变,则=2=23.故选项C正确.
q1sin 30°tan 30°
答案:C 二、多项选择题
6.(2018·江苏南京师大附中模拟)如图所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力个数可能为( )
A.A可能受2个力作用 B.A可能受3个力作用
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C.A可能受4个力作用 D.A可能受5个力作用
解析:小物体A可能受到两个力作用,即重力和B对它的库仑力,这两个力方向相反.若向上的库仑力小于A的重力,则A还将受到斜面的支持力,这三个力不能平衡,用假设法可得
A必定也受到了斜面的静摩擦力.所以A受到的力可能是2个,也可能是4个,选项A、C
正确. 答案:AC
7.如图所示,两质量分别为m1和m2、带电荷量分别为q1和q2的小球,用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β (α>β).若两小球恰在同一水平线上,那么( ) A.两球一定带异种电荷 B.q1一定大于q2 C.m1一定小于m2
D.m1所受静电力一定大于m2所受静电力
解析:由题图可知,两球相互吸引,一定带异种电荷,相互作用的静电力一定等大反向,故A正确,D错误;无法判断q1、q2的大小,B错误;由tan α=知,m1 8.(2018·天津一中月考)如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B,左边放一个带电荷量为+Q的固定球时,两悬线都保持竖直方向.下列说法中正确的是( ) A.A球带正电,B球带正电,并且A球带电荷量较小 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B球带电荷量较大 D.A球带正电,B球带负电,并且B球带电荷量较大 解析:存在固定球时,对A、B球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自所受库仑力合力为零,说明A球带负电而B球带正电.由于A、B水平方向受力平衡,可知固定球对A、B的水平方向的库仑力大小相等方向相反,根据库仑定律,因A离固定球近点,所以A球带电荷量较小,B球带电荷量较大.故A、D错误,B、C正确. 答案:BC 三、非选择题 9.真空中相距3 m的光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为-Q、+4Q的点电荷A、 B,然后再在某一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态,求C的电荷量以及相对 F库F库 ,tan β=,α>β可m1gm2g