【推荐】专题1-2 库仑定律（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（基础版）（选修3-1）

【推荐】专题1-2 库仑定律（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（基础版）（选修3-1）

‎1．关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是： （ ）‎ A．点电荷是一种理想化的物理模型 B．点电荷所带电荷量一定是元电荷的电荷量 C．点电荷所带电荷量一定很小 D．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型 ‎【答案】A ‎【名师点睛】点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是的整数倍，检验电荷是用来检验电场是否存在的点电荷，所以点电荷、元电荷、检验电荷不是同一种物理模型。‎ ‎2．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a与c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小。C受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是： （ ）‎ A、F1‎ B、F2‎ C、F3‎ D、F4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据a、b、c三者的电性可知，a对c是斥力，b对c是引力，如果三者的电荷量相等，则a对c的斥力大于等于b对c的引力，且两个力的夹角为120°，则合力的方向为F1方向.现在由于a带电荷量比b的带电荷量少，则b对c的引力大于a对c的斥力，此二力的合力方向是由F1偏向电荷b，故应是F2的方向，选项B正确。‎ ‎【名师点睛】这是一道稍难的问题，考查能否熟练掌握和应用平行四边形法则．解决问题的途径最好是选择我们最熟悉的、最简单的情况入手来分析．根据库仑定律以及同种电荷相斥，异种电荷相吸，结合平行四边形定则可得正确答案。‎ ‎3．两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5∶1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为F1，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2为： （ ）‎ A．5∶2 B．5∶‎4 C．5∶6 D．5∶9‎ ‎【答案】B ‎【名师点睛】此题是对库仑定律的考查；关键是熟练掌握库仑定律的表达式，同时要知道两个等大的带异种电荷的球接触后，电量先中和后均分，此题难度不大，考查学生对基本规律的掌握程度.‎ ‎4．两个分别带有电荷量为－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为： （ ）‎ A. F B．F C．F D．‎‎12F ‎【答案】A ‎【解析】‎ 相距为r时，根据库仑定律得：；接触后，各自带电量变为 则此时，，两式联立得，故A正确，BCD错误。‎ ‎【名师点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的变化，两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分。‎ ‎5． 如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C两点与B的距离分别是L1和L2，不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是： （ ）‎ A . B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【名师点睛】解决该题关键要能正确列出A、C做匀速圆周运动，提供的力等于需要的向心力．B恰能保持静止，根据平衡条件列出等式．‎ ‎6． 两个完全相同的金属小球可视为点电荷，所带电荷量之比为1:7，同为正电荷，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来的： （ ）‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】A ‎【解析】设其中最小的带电量为q，则另外一个带电量为7q，没有接触前，根据库仑定律可得它们之间的库仑力为，接触后发生平均分配，则带电量为，则它们间的静电力变为，A正确；‎ ‎【名师点睛】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的 ‎7．（多选）两个半径相同的金属小球，带电荷量之比1:7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的： （ ）‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 由库仑定律可得：得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7．当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故CD正确，AB错误．故选CD.‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷. ‎ ‎8．（多选）竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷．现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示．如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较： （ ）‎ A.推力F将变大 B.竖直墙面对小球A的弹力变大 C.地面对小球B的支持力不变 D.两小球之间的距离变大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．‎ ‎【名师点睛】本题运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题，关键是确定研究对象（往往以受力较少的物体为研究对象），分析受力情况。‎ ‎9． 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。‎ 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的 而增大，随其所带电荷量 而增大。历史上法国学者 通过更精确的实验探究总结出两点电荷间相互作用力与两点电荷的电荷量、间距的定量关系。‎ 此同学在探究中应用的科学方法是 （选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”）‎ ‎【答案】（1）减小 增大 库仑 控制变量法 ‎【名师点睛】库仑定律的常见表述：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。通过实验来验证与哪些因素有关。物理学或生物学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。由于实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法．‎ ‎10．如图所示，点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q1的距离是q2与q3的距离的2倍，若每个电荷所受库仑力的合力均为零，则可知q1和q3的电性必 相同（填“相同”或“不同”），电量之比q1：q2：q3= .‎ ‎ ‎ ‎【答案】相同；36：4：9‎ ‎【名师点睛】本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难。‎ ‎ ‎