第2节 库仑定律
[随堂检测]
1．(多选)(2016·
高考浙江卷改编)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0．10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0．12 m．已测得每个小球质量是8．0×10－4kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g＝10 m/s2，静电力常量k＝9．0×109 N·m2/C2，则( )
A．两球所带电荷量相等
B．A球所受的静电力为1．0×10－2 N C．B球所带的电荷量为4
6×10－8 C
D．若将一个电子放在A、B两球连线中点处，则电子所受静电力为0
解析：选ACD．因A、B两球相同，故接触后两球所带的电荷量相同，故A项正确；由题意知平衡时A、B两球离悬点的高度为h＝
0．102－0．062 m＝0．08 m，设细线
0．063F与竖直方向夹角为θ，则tan θ＝＝，由tan θ＝，知A球所受的静电力F＝mgtan
0．084mg1
θ＝6．0×10－3N，B项错误；由库仑定律F＝kQ2r2
，得B球所带的电荷量Q＝rFk＝0．12
×
6．0×10－3
C＝499．0×10
6×10－8C，则C项正确；A、B两球带同种电荷，且所带电荷
量相同，则A、B两球连线中点处的电子所受A、B两球的静电力等大、反向，故D项正确．
2．(多选)
两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是( )
A．若m1＞m2，则θ1＞θ2 B．若m1＝m2，则θ1＝θ2 C．若m1＜m2，则θ1＞θ2 D．若q1＞q2，则θ1＝θ2
解析：选BC．以m1为研究对象，对m1受力分析如图所示． 由共点力平衡得
FTsin θ1＝F斥 FTcos θ1＝m1g
2
① ②
①F斥F斥由得tan θ1＝，同理tan θ2＝，因为不论q1、q2大小如何，两带电小球所②m1gm2g受库仑力属于作用力与反作用力，大小永远相等，故从tan θ＝?π???θ亦小?θ＜?，m相等，θ亦相等，故B、C正确．
2??
3．(多选)(高考浙江卷)
Fmg知，m大，则tan θ 小，
如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0．1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3．0×10－6 C的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2．A的正下方0．3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0．2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；静电力常量k＝9．0×109 N·m2/C2，
A、B球可视为点电荷)，则( )
A．支架对地面的压力大小为2．0 N B．两线上的拉力大小F1＝F2＝1．9 N
C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F1＝1．225 N，F2＝1．0 N
D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0．866 N
解析：选BC．A对B有竖直向上的库仑力，大小为FAB＝
kQ2l2
＝0．9 N；对B与支
架整体分析，竖直方向上合力为零，则FN＋FAB＝mg，可得FN＝mg－FAB＝1．1 N，由
3
牛顿第三定律知F′N＝FN，选项A错误．因两细线长度相等，B在A的正下方，则两绳拉力大小相等，小球A受到竖直向下的重力、库仑力和F1、F2作用而处于平衡状态，因两线夹角为120°，根据力的合成特点可知：F1＝F2＝GA＋FAB＝1．9 N，选项B正确；当
B移到无穷远处时，F1＝F2＝GA＝1 N，选项D错误．当B水平向右移至M、A、B在同一条直线上时，如图所示，
对A受力分析并沿水平和竖直方向正交分解， 水平方向：F1cos 30°＝F2cos 30°＋F′cos 30° 竖直方向：F1sin 30°＋F2sin 30°＝GA＋F′sin 30°
由库仑定律知，A、B间库仑力大小F′＝
kQ2?l?2???sin 30°???
＝FAB4
＝0．225 N，联立以上各式
可得F1＝1．225 N，F2＝1．0 N，选项C正确．
4．一个挂
在细丝线下端的带电的小球B，静止在如图所示位置．若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，丝线与竖直方向的夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，A、B球均可视为点电荷，求：
(1)B球带何种电荷？
4
(2)A、B两球之间的距离为多少？
解析：(1)两球相斥，所以B与A电性相同，B球带正电．
(2)对B球受力分析如图所示，由平衡条件可知FAB＝mgtan θ ①
qQ而FAB＝k2 rkQq ②
由①②得r＝
mgtan θ．
答案：(1)正电 (2)
kQqmgtan θ
[课时作业] [学生用书P111(单独成册)]
一、单项选择题
1．下列哪些物体可以视为点电荷( ) A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B．带电的球体一定能视为点电荷
C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D．带电的金属球一定不能视为点电荷
解析：选C．带电体能否看做点电荷，要看它们自身的大小是否比它们的距离小得多，是否影响它们间的作用力大小，而与它们的大小、形状和电荷量无关，故A、B、D错，C对．
2．在
5
2018-2019学年高中物理第一章静电场第2节库仑定律课时作业新人教版选修3-1【word版】.doc
