9.2庫侖定律-同步練習2(新教材人教版必修三)

人教版（2019）高中物理必修三第九章靜電場及其應(yīng)用?第二節(jié)庫侖定律同步練習一、單選題.關(guān)于兩點電荷之間相互作用力的大小，下列說法中正確的是（ ）A.兩點電荷的電荷量越小，相互作用力越大B.兩點電荷間距離越大，相互作用力越大C.當兩點電荷間的距離不變時，點電荷的電荷量越大，相互作用力越小D.當兩點電荷的電荷量不變時，點電荷間的距離越小，相互作用力越大.庫侖定律與萬有引力定律都是平方反比定律，某些問題中需要同時考慮萬有引力和庫侖力。如圖所示,有一質(zhì)量分布均勻的星球，帶有均勻分布的大量負電荷，一帶電微粒在離該星球表面一定高度處恰好處于靜止狀態(tài)。若給該微粒一個如圖所示的初速度，不計阻力作用，則下列說法中正確的是（ ）A.微粒帶正電A.微粒帶正電B.微粒將做勻速直線運動C.微粒將做圓周運動C.微粒將做圓周運動D,微粒將做平拋運動.帶電荷量為+2。和帶電荷量為-4。的兩個完全相同的小球，相距為［時兩小球間的靜電力大小是凡現(xiàn)F_在將兩球接觸后，使其距離變?yōu)?，此時A、B兩球之間的庫侖力的大小是（ ）F_9F

B.——

8.如圖所示，三個點電荷.4、B、。分別位于等腰三角形的三個頂點上，已知X、5帶等量正電荷，，受到的靜電力如圖中的心所示，則（A.C帶負電且電量的絕對值大于5電荷的帶電量B.C帶負電且電量的絕對值小于5電荷的帶電量C.。帶正電且電量的絕對值大于5電荷的帶電量D.C帶正電且電量的絕對值小于5電荷的帶電量TOC\o"1-5"\h\z5.帶電量分別為2夕和-4q的兩個點電荷，相距為7?時相互作用力大小為E將它們接觸后，距離減少為（,則兩個點電荷間的相互作用力大小為（ ）Z7 ETA.2F B. F C. — D.—2 4.如圖所示，等腰直角三角形a5c的三個頂點上固定著帶電荷量分別為。］、q和2的點電荷，點電荷q受到的庫侖力的合力廠垂直于A8斜向右下方，關(guān)于點電荷0］、0的電性及帶電荷量之間的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.電性相反，2=2烏 B.電性相反，。］二e2C.電性相同，2=22 D.電性相同，.如圖所示，光滑絕緣水平面上有工、3、C三點,它們在同一直線上且：5C=1:2,在5處放一電荷量為。的點電荷，當在H處放一電荷量為+夕的點電荷時，在C處放一未知電量的點電荷，能使。處于靜止狀態(tài)，則。處所放點電荷的電性和電荷量分別為（ ）四？一AB CA.+2q B.+4q C.-2q D.一4q.庫侖研究電荷之間的相互作用力跟什么因素有關(guān)，做了如下實驗：把一個帶正電的物體固定，然后將掛在絲線上帶正電的小球先后掛在［、P2、8處，發(fā)現(xiàn)情況如圖所示，由此，歸納得出的初步結(jié)論正確的是（ ）A.電荷之間的作用力大小隨距離增大而增大B.電荷之間的作用力大小與距離無關(guān)C.電荷之間的作用力大小隨距離的增大先增大后減小D.由于小球平衡時絲線與豎直方向夾角在減小，所以電荷之間的作用力大小隨距離增大而減小.如圖所示，兩條不等長的細線一端拴在同一點，另一端分別拴住兩個帶同種電荷的小球，電荷量分別為%、生，質(zhì)量分別為?、當兩小球處于于同一水平面時恰好靜止，且則造成。、夕不相等的原因是（）B.B球和CB.B球和C球都帶負電荷C.B球帶負電荷，C球帶正電荷B球帶正電荷，C球帶負電荷D.B球和C球都帶正電荷A,nt<▲..真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間靜電力的大小為尸，如果保持這兩個點電荷之間的距離不變，而TOC\o"1-5"\h\z將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間靜電力的大小變?yōu)椋?）A.— B.— C.4F D.16F16 4.如圖所示，用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中，三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶負電，平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零，則（ ）.豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，小球A、B帶有同種電荷，用指向墻面的水平推力產(chǎn)作用于小球B,兩球分別靜止在豎直墻面和水平地面上，如圖所示。若將小球B向左推動少許，當兩球重新達到平衡時，與原來的平衡狀態(tài)相比較（）； 6煮A.推力尸變大 B.豎直墻面對小球A的彈力變小C.地面對小球B的支持力變大D.兩個小球之間的距離不變二、填空題.如圖所示，在傾角為4的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與月球連接。，4、B、C三小球的質(zhì)量均為對，qvq>0,"=-夕（q已知）。當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，三小球等間距排列。已知靜電力常量為鼠5球所受的庫侖力大小是—，相鄰兩小球間距為 .如圖所示，O為帶正電的導(dǎo)體球，用絕緣絲線將一個帶電小球分別懸掛在，4、B、C三個位置，調(diào)節(jié)絲線長度，使帶電小球與導(dǎo)體球O的球心保持在同一水平線上，小球靜止時的狀態(tài)如圖所示。可推斷：小球帶（選填“正”或“負”）電荷；懸掛在（選填“工”“5”或"C”）位置時小球受到的電場力最大。.如圖，是探究影響電荷間相互作用力的因素的實驗圖，這個實驗?zāi)康氖茄芯侩姾砷g的相互作用力的大小和的關(guān)系，該實驗采用的實驗方法是o.光滑斜面上用平行斜面的細線拴住一個帶電小球A,地面上用桿固定住帶電小球B.AB在同一水平而。若斜面對小球A無支持力，則AB帶電荷；若細線對小球A無拉力，則AB帶電荷。（均選填“同種”“異種，，三、實驗題.在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和電荷量有關(guān)。他選用帶正電的小球工和瓦上球放在可移動的絕緣座上，5球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示.實驗時，先保持兩球電荷量不變，使,4球從遠處逐漸向5球靠近，觀察到兩球距離越小，方球懸線的偏角越大：再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，3球懸線的偏角越大。實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的而增大，隨其所帶電荷量的而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是（選填“累積法””等效替代法“，控制變量法”或“演繹法”）。.某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素，A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來，他們分別進行了以下操作。ITT步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、尸3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。⑴實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而o（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）若物體A的電荷量用。表示，小球的電荷量用q表示、質(zhì)量用加表示，物體與小球間的距離用d表示,靜電力常量為左，重力加速度為g，可認為物體A與小球在同一水平線上，則小球偏離豎直方向的角度的正

切值為 .(1)卡文迪許通過實驗研究得出萬有引力恒量的實驗裝置示意圖是圖；庫侖通過實驗研究得出電荷之間相互作用力規(guī)律的實驗裝置示意圖是圖，b(2)卡文迪什利用如圖所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量7。為了測量石英絲極微的扭轉(zhuǎn)角，該實驗裝置中采取使“微小量放大”的主要措施A.減小石英絲的直徑 8增大丁型架橫梁的長度利用平面鏡對光線的反射D,增大刻度尺與平面鏡的距離參考答案D【詳解】根據(jù)庫侖定律可知，兩點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘枳成正比，與它們的距離的二次方成反比。故選D,B【詳解】帶電微粒處于靜止狀態(tài)時，所受的萬有引力與庫侖力平衡。根據(jù)庫侖定律有罩萬有引力廠廠Mm根據(jù)平衡條件，有尸產(chǎn)產(chǎn)土即k絲=G"

r廠當距離7?變化時，萬有引力與庫侖力一直平衡，故微粒的合力為零，做勻速直線運動，故ACD錯誤，B正確。故選B。D【詳解】根據(jù)庫侖定律，開始時―20428叱

L2L2將兩球接觸后兩球各帶電量為=-Q則庫侖力故選D。C【詳解】將A電荷受到的電場力尸八，沿著1C方向和垂直lC方向正交分解，可知在該方向上受電場力沿著C4方向,A、C間是排斥力，因此C帶正電荷：若B、C帶電量相等，根據(jù)對稱性，A電荷受力應(yīng)該豎直向上，現(xiàn)在A受力向左偏，因此C的帶電量大于B的帶電量。故選C。C【詳解】由庫倫定律可得將它們接觸后，由庫倫定律可得故選c。B【詳解】ABCD.根據(jù)題意可知，2與q相互排斥，色與勺相互吸引，。］、。1的電性相反。設(shè)AC=8C=/,則A5=>/力，根據(jù)庫侖定律得.一kQM

1-(WF-k必qsm45?！?/p>

后代入解得2=屬2故ACD錯誤，B正確。B【詳解】由庫侖定律k"=k駕

廣(2療解得％=4夕，必須帶正電，B正確，ACD錯誤。故選B。D【詳解】當帶電小球遠離帶正電的物體時，懸掛的小球離物體越遠，由于小球平衡時絲線與豎直方向夾角在減小,所以電荷之間的作用力大小隨距離增大而減?。汗蔬xD。A【詳解】對兩個球受力分析，均受重力、拉力和靜電斥力，如圖所示不管電荷量大小如何，靜電斥力F二尸都相同，故電荷量關(guān)系不影響角度a和6根據(jù)平衡條件，有機送=;一

tanaF'S=丁/

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由于尸=尸，90°>a>/?,故州〈叫口故A正確，BCD錯誤。故選A。D【詳解】電荷量未改變之前F=k崢

r當電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍時/=攵^4^=16&緡=16尸r r故選D°D【詳解】A.如果B球和C球都帶負電荷，則A、B、C三球相互排斥，此時細繩上有了拉力，不符合題意，A錯誤；B.如果B帶正電荷，C帶負電荷，則B球受到A和C的庫侖力的合力方向是向右斜上方，B球受力不再平衡，不符合題意，B錯誤；C.如果B球帶負電荷，C球帶正電荷，A球?qū)排斥，C球?qū)球吸引，A、C球?qū)球的庫侖力的合力斜向下，若B球能平衡，AB球間細繩上有拉力，不符合題意，C錯誤；D.如果B球和C球都帶正電荷，B球受重力及A、C對B球的庫侖力而處于平衡狀態(tài)；如下圖所示，則A、C球?qū)球的庫侖力的合力應(yīng)與重力大小相等，方向相反；同理，C球受力也處于平衡狀態(tài)，符合題意，而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應(yīng)指向A,C對B的庫侖力應(yīng)指向B的左側(cè)；因此A球帶負電，則B、C球都應(yīng)帶正電，故D正確。故選D.B【詳解】D.受力分析如圖，對A球F斥COS癡7Ag由于B球向左運動，8減小，cos。增大，故尸*減小，由工_kq中可知，兩球間的距離7?增大，故D項錯誤。A.對B球F=F斥sing因尸斥減小，e減小，故尸減小，故a項錯誤；B.對A、B構(gòu)成的整體：水平方向F=Fn2可見豎直墻壁對小球A的彈力變小，故B項正確：C.豎直方向Fm=niAg+JfiBg可見地面對小球B的彈力尸ni不變，故C項錯誤；故選Bc【詳解】[1]對C分析，受重力、支持力和一方的庫侖力，則的庫侖力之和沿斜面向上，又5距離C近，給。的庫侖力大，則C球帶正電，設(shè)小球間距為。，對。k-k*lc=Mgsilla

標(2所對3kl-k=Mgsiiia

crcr聯(lián)立解得4⑵代入k^--k"%,=Mgsina

a2(2a)2解得3k

a=q 77Mgsin。.正A【詳解】⑴小球受到正電荷的排斥力，則可推斷小球帶正電荷；⑵兩電荷相距越近則靜電力越大，可知懸掛在,4位置時小球受到的電場力最大。.兩點電荷間距控制變量法【詳解】⑴由題圖可看出，本實驗改變了電荷間的距離，沒有改變電荷量的大小，所以這個實驗的目的是研究電荷間的相互作用力的大小和兩點電荷之間距離的關(guān)系。⑵探究影響電荷間相互作用力的因素有電荷電量的大小和電荷之間的距離，研究一個變量與多個變量之間的關(guān)系時，采用的實驗方法是控制變量法。.異種同種【詳解】[1]若斜面對小球A無支持力，說明AB互相吸引，則AB帶異種電荷。⑵若細線對小球A無拉力，說明AB互相排斥，則AB帶同種電荷。.減?。辉龃?；控制變量法【詳解】⑴對小球5進行受力分析，可以得到小球受到的電場力尸=〃?gtane,即5球懸線的偏角越大，電場力也越大；所以使H球從遠處逐漸向5球靠近，觀察到兩小球距離越小，5球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而增大；⑵兩小球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，5球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其所帶電荷量的增大而增大：

［3］先保持兩球電荷量不變，使工球從遠處逐漸向3球靠近，這是只改變它們之間的距離；再保持兩小球距離不變，改變小球所帶的電荷量，所以這采用的方法是控制變量法。18.減小18.減小必mgd2【詳解】實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大；隨著距離的增大，細繩與豎直方向的夾角減小，可知電荷之間的靜電力減小。（2）［2］小球偏離豎直方向的角度的正切值為k逗cF A- kqQtail0=——=Cl=