同步分層練習(xí)（二）9.2庫倫定律（解析版）-2023-2024高一下學(xué)期（2019人教版）

同步課時(shí)精練（二）9.2庫倫定律（后附解析）一、基礎(chǔ)過關(guān)（物理觀念）1．下列說法正確的是（）A．點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體B．點(diǎn)電荷就是帶電荷量很小的點(diǎn)C．根據(jù)F＝kQ1Q2D．庫倫得出了兩電荷之間的作用規(guī)律答案：D解析：AB．不論帶電體體積的大小如何，只要帶電體的體積、形狀、電荷分布情況對所研究問題的影響可以忽略，該帶電體就可以看成點(diǎn)電荷，故AB錯誤；C．當(dāng)兩點(diǎn)電荷距離趨近無窮大時(shí)，帶電體的體積、形狀、電荷分布情況仍可忽略，仍可看成點(diǎn)電荷，庫侖定律仍然適用，故C錯誤；D．庫倫得出了兩電荷之間的作用規(guī)律，故D正確。2．真空中有兩個靜止的點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為F。如果保持這兩個點(diǎn)電荷之間的距離不變，而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ǎ〢．F9 B．9F C．F81 答案：B解析：根據(jù)為庫侖定律公式F=kQq3．下列說法正確的是（）A．庫侖定律F=kq1qB．元電荷e的數(shù)值是由密立根用扭秤實(shí)驗(yàn)測得的C．感應(yīng)起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分D．電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷答案：D解析：A．庫侖定律是庫侖用扭稱實(shí)驗(yàn)測得的，庫侖定律中的k并不是由此實(shí)驗(yàn)測出，故A錯誤；B．元電荷e的數(shù)值是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測得的，選項(xiàng)B錯誤；C．感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，選項(xiàng)C錯誤；D．電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷，選項(xiàng)D正確。4．如圖，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛，處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場中，A可視為點(diǎn)電荷，B為試探電荷．當(dāng)小球B靜止時(shí)，A、B等高，細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g．則點(diǎn)電荷A在B處所產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為（）A．mgtanθ B．mgsinθq 答案：D解析：小球處于平衡狀態(tài)，受力如圖：根據(jù)合成法，知電場力：F=mgtanθ解得：E=Fq=ABC.由上計(jì)算可知，ABC錯誤；D.由上計(jì)算可知，D正確．5．真空中有兩個相同的金屬球，相距為L，金屬球的半徑比L小得多，它們的帶電量分別為-q和+5q，這時(shí)相互間的引力為F?，F(xiàn)將這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)椋ǎ〢．F B．4F5 C．5F4 答案：B解析：由庫倫定律得F=k將這兩個金屬球相接觸，然后分開，每一個小球所帶的電荷量為2q，根據(jù)庫倫定律得F故B正確，ACD錯誤。6．如圖所示、光滑絕緣圓環(huán)軌道豎直固定，兩個質(zhì)量均為m，帶等量同種電荷的小環(huán)a、b套在圓環(huán)軌道上。小環(huán)a固定在軌道上，初始時(shí)b處于靜止?fàn)顟B(tài)，a、b之間距離為x（x小于軌道直徑的長度）。小環(huán)b緩慢漏電，自圖示位置開始緩慢下滑，則（）A．小環(huán)b對軌道的壓力可能先指向圓心，后背離圓心B．小環(huán)b對軌道的壓力的大小始終不變C．兩小環(huán)之間的庫侖力先增大后減小D．當(dāng)小環(huán)b的電荷量為初始電荷量的一半時(shí)，a、b之間的距離也減半答案：B解析：ABC．對小環(huán)b受力分，如圖所示根據(jù)平衡條件可知軌道對小環(huán)的支持力N與a對b的庫侖力F的合力F設(shè)圓的半徑為R,，a、b間的距離為labmgR=可得N=mg，F(xiàn)=可知小環(huán)b緩慢漏電，自圖示位置開始緩慢下滑軌道對小環(huán)的支持力不變，方向始終指向圓心，故小環(huán)b對軌道的壓力的大小始終不變，且方向始終背離圓心；由于a、b間的距離lab不斷減小，故庫侖力FD．設(shè)a、b的電量大小為q，在開始時(shí)兩小環(huán)的庫侖力為F=k若當(dāng)小環(huán)b的電荷量為初始電荷量的一半時(shí)，a、b之間的距離也減半，此時(shí)的庫侖力為F而整個過程中庫侖力是不斷減小的，故不符合要求，故D錯誤。7．如圖所示，帶電小球A、B所帶的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的絲線懸掛在O點(diǎn)．A球左側(cè)為絕緣墻壁．A、B靜止時(shí)相距為d（小球直徑遠(yuǎn)小于d）．現(xiàn)將小球B的帶電量減少一半，則下列說法正確的是（）A．絲線對小球的拉力T將減小 B．絲線對小球的拉力T大小不變C．兩球間的斥力將增大 D．A、B間的距離將變?yōu)?2答案：B解析：ABC.對B受力分析根據(jù)B受力平衡可得：G現(xiàn)將小球B的帶電量減少一半，則d逐漸減小，可知F減小，T不變，故AC不符合題意，B符合題意；D.設(shè)A、B間的距離將變?yōu)閐'，則G解得d'8．如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛兩個相同的帶電介質(zhì)小球A、B，左邊放一個帶電荷量為+Q的固定球時(shí)，兩懸線都保持豎直方向。下列說法中正確的是（）A．A球帶正電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小B．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小C．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且B球帶電荷量較小D．A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且B球帶電荷量較小答案：B解析：存在+Q球時(shí)，對A、B受力分析，由于懸線都沿豎直方向，說明水平方向各自合力為零，可得A球帶負(fù)電，B球帶正電，根據(jù)庫倫定律，A球離固定球近，所以A球帶電荷量較小，B球帶電荷量較大，故B正確，ACD錯誤。9．相距為L的點(diǎn)電荷A、B帶電荷量分別為+4q和-q，如圖所示，今引入第三個點(diǎn)電荷C，使三個點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是(

)A．-q，在A左側(cè)距A為L處B．-2q，在A左側(cè)距A為12C．+4q，在B右側(cè)距B為L處D．+2q，在B右側(cè)距B為12答案：C解析：三個電荷要平衡，必須三個電荷的一條直線，外側(cè)二個電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個電荷，所以外側(cè)兩個電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以C必須為正電，在B的右側(cè)，設(shè)C所在位置與B的距離為r，則C所在位置與A的距離為(L+r)，要能處于平衡狀態(tài)，以A對C的電場力大小等于B對C的電場力大小，設(shè)C的電量為Q，則有k4qQ解得r=L對點(diǎn)電荷A，其受力也平衡，則k解得Q=4q即C帶正電，電荷量為4q，在B的右側(cè)距B為L處。二、素養(yǎng)提升（科學(xué)思維）10．下列說法正確的是（

）A．地球表面上的物體所受重力的大小與物體運(yùn)動的加速度有關(guān)B．用點(diǎn)電荷來代替實(shí)際帶電體運(yùn)用了理想模型法C．汽車上坡時(shí)換成低擋位，其目的是得到較大的牽引力D．電流有方向，因此在電路中電流是矢量E．一對作用力和反作用力對物體做功的代數(shù)和不一定為零答案：BCE解析：A．在地球表面上的物體都要受到重力作用，所受到的重力與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，也不管是否受其他力的作用，重力大小G=mg方向豎直向下．在地球上同一地點(diǎn)，同一物體重力具有確定值．A錯誤；B．點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，是對實(shí)際帶電體的簡化，故B正確；C．汽車上坡時(shí)換成低擋位，根據(jù)：P=Fv可知速度減小，是增大牽引力，故C正確；D．電流有方向，但電流的運(yùn)算不適用平行四邊形定則，故不是矢量，故C錯誤；E．作用力與反作用力的特征是：等大反向，作用在兩個物體上，可以都做正功，也可能都做負(fù)功，總功不一定為零，故E正確。11．三個小球a、b、c分別用三根絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O，細(xì)線的長度關(guān)系為Oa=Ob＜Oc，讓三球帶電后它們能靜止在圖中所示位置．此時(shí)細(xì)線Oc沿豎直方向，a、b、c連線恰構(gòu)成一等邊三角形，則下列說法正確的是A．a(chǎn)、b、c三球質(zhì)量一定相等B．a(chǎn)、b兩球所帶電荷量一定相等C．a(chǎn)、b、c三球所受靜電力大小一定相等D．細(xì)線Oa、Ob所受拉力大小一定相等答案：BD12．兩個質(zhì)量分別是m1、m2的小球，各用絲線懸掛在同一點(diǎn)，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、qA．若m1>m2，則θ1C．若m1<m2，則θ1答案：BC解析：以m1為研究對象，對m1受力分析如圖所示，由共點(diǎn)力平衡，得FTsinθ1=F斥FTcosθ1=m1g得tan同理對于質(zhì)量為m2的小球有tan因?yàn)椴徽搎1、q2大小如何，兩帶電小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力，大小相等，故tan由上式可知，若m越大，則tanθ越小，θ越?。é龋鸡?），若m相等，則θ三、能力拓展（思維綜合與歸納）13．如圖，在真空中A點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷+Q，將另一試探電荷+Q置于B點(diǎn)，它們相距L。已知靜電力常量為k0（1）請判斷兩電荷之間的相互作用力是排斥力還是吸引力；（2）求試探電荷+Q所受電場力的大小。答案：（1）排斥力；（2）k解析：（1）兩電荷都帶正電相互作用力為排斥力；（2）由庫侖定律得F=14．如圖所示，把一帶電荷量為Q=?5×10?8C,，質(zhì)量為m=2×10?3kg的小球A用絕緣細(xì)繩懸掛，若將帶電荷量為q=+3×10（1）A、B兩球間的庫侖力大?。唬?）A、B間的距離r。答案：（1）1.5×10?2N解析：（1）受力分析如圖所示由平衡條件可得，A、B間的庫侖力F（2）由庫侖定律F則r=0.3m15．如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6C，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10