答案以及解析
1.答案:D
解析:A.库仑定律适用于点电荷,点电荷并不是体积很小的球体,故A错误。 B.当两个点电荷距离趋于0时,两带电体已不能看出点电荷了,该公式F?k故电场力并不是趋于无穷大,故B错误。
C.两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,无论点电荷Q1的电荷量与Q2的电荷量大小如何,Q1对Q2的电场力大小上总等于Q2对Q1电场力。故C错误。 D.库仑定律的表达式为F?kq1q2mm,万有引力定律的表达为F?G122,故两表达式相似,都2rrq1q2,不适用了,r2是平方反比定律,故D正确。 故选:D 2.答案:D
解析:两个完全相同的金属小球相互接触后,带电荷量为?Q,距离变为原来的两倍,根据库仑定律可知选项D正确 3.答案:C
3kq2解析:下面单个球受到的库仑力的合力为,联立圆周运动的方程,A错,B错,C对。
3R2D未考虑重力,D错。 4.答案:D
解析:对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库仑力,a对c的库仑力为排斥力, ac的电荷同号,b对c的库仑力为吸引力, bc电荷为异号,所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得, Fac?k'qaqcqaqcqa,,电荷量的比值,联立解得: tan??3/4,tan?? F / F,abF?k'k?bcacbc4232qbk?64/27,选项D正确。
5.答案:A
解析:由库仑定律F?量都变为原来的6.答案:A
kq1q2可知,若保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷2r11F,则它们之间静电力的大小变为原来的,即,A正确. 41616解析:对小球进行受力分析如图所示:
根F2?kkq1q,r1?Lcos?①r12据库仑②
定律
F1?
q2q,r2?Lsin? r22小球在与FN垂直的方向平衡 根据平衡条件有F1sin??F2cos? 联立①②③解得tan3??7.答案:C
解析:设A、B两小球开始时的带电荷量均为Q距离为r,用一个不带电的同样小球C先后与A、B两小球接触,与A小球接触后,A、C两小球的带电荷量均为
③
q2,故B、C、D错 误,A正确。 q1Q3Q,C再与B小球接觖后,B、C两小球的带电荷量均为,24Q2由库仑定律知,接触前A、B两小球间的静电力为F?k2,C与A、B两小球
rQ3Q?3Q2324?k?k2?F,故选项 C
r28r8接触后A、B两小球间的静电力为FAB正确。 8.答案:B
qAqB4?10?6?5?10?69解析:两球之间的库仑力为F?k2?9.0?10??2N,小球B受2r0.3到的重力大小为GB?2N,且F与竖直方向夹角为60°,F?GB,故小球B受到的库仑力,重力以及细线的拉力,组成的矢量三角形为等边三角形,所以细线与竖直方向的夹角为60°,B正确. 9.答案:BD
解析:若撤去Q3,Q受到的合力会发生变化,做变加速运动,选项A错误;Q1和Q2对Q为kq2引力,合力指向三角形的中心,所以Q3带负电,Q1和Q2对Q的引力大小均为2,由Q
L3qkqQ3kg2受力平衡有2?3?,解得,选项B正确;若Q的电荷量改变,Q1、Q2Q?323L?L????3?和Q3对Q的力同时按相同比例改变,Q将依然受力平衡,选项C错误;若将Q1的电荷量改kq2为?q,Q1、Q2对Q的电场力大小均为2,两力的夹角为120°,Q1、Q2对Q的合力大小
Lkq22kq2为2,方向平行于Q1、Q2的连线向右,再与Q3对Q的力求合力,结果大小为2,选
LL项D正确。 10.答案:ACD
解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A球,使A球带正电,由题意知A、B两球接触后分开,则两球所带电荷量相等,选项A正确;两球平衡后受力如图所示,球B所受静电力
F?mgtan??6.0?10?3N,球A、B所受静电力大小相等,选项B错误;由F?kq1q2及r2q1?q2知,小球所带电荷量q?46?10?8C,选项C正确;A、B两球所带电荷在其连线的
中点处产生的电场强度大小相等、方向相反,合场强为0,选项D正确。
11.答案:AC
解析:两个带异种电荷的粒子之间的相互作用力为引力,两个粒子不会彼此靠近,和双星相似,
q1q2v122两粒子角速度相同,对q1有m1?r1?m1?m1v1?, 2(r1?r2)r1kq1q2v222对q2有m2?r2?m2?m2v2?,
(r1?r2)2r2可知r1:r2?m2:m1,v1:v2?m2:m1,A、C正确. 12.答案:AC
解析:由于两球心间距离L?3r,不满足远大于r的条件,故两球不能看成点电荷,若两球带同
q2种电荷,由于同种电荷相互排斥,则两球等效中心间的距离大于3r,此时库仑力F?k2,A正
L确;若两球带异种电荷,由于异种电荷相互吸引,则两球等效中心间的距离小于3r,此时库仑力
q2F'?k2,C正确.
L