1、探究静电力(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1(多选)下列说法中正确的是()A点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的B点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C根据Fk可知，当r0时，FD一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计AD点电荷是一种理想化模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小和所带电荷量多少，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以选项A、D正确，B错误；r0时已经
2、不能看成点电荷，C错误2为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图所示由此，小宇归纳得出的初步结论是()A电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D电荷之间的作用力大小与距离无关A根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确3(多选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)
3、，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们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F1F2可能为()A52B54C56 D59BD由库仑定律知，它们接触前的库仑力为F1k若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为3q，此时库仑力为F2k；若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为2q，此时库仑力为F2k，所以选项B、D正确4如图所示，点电荷Q固定，点电荷q沿直线从A运动到B.此过程中，两电荷间的库仑力是()A吸引力，先变小后变大 B吸引力，先变大后变小C排斥力，先变小后变大 D排斥力，先变大后变小D同种电荷相互排斥，当点电荷q沿直线从A运动到B的过程中，两电荷间的距离先减小后增
4、加，根据Fk，电场力先增大后减小，故A、B、C错误，D正确5如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A速度变大，加速度变大B速度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小D速度变小，加速度变大C因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小，故C正确6(多选)真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m1104 kg、带电荷量q1108 C的微粒在此点电荷附近以角速度10 rad/s做匀速圆周运动，已知正点电荷Q的带电荷
5、量为4105 C重力加速度g取10 m/s2，且微粒的重力相对于电场力不能忽略则下列判断正确的是()A微粒一定带负电B微粒一定带正电C微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置AD由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力，所以该微粒带负电，故A正确，B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略，则微粒做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内，且圆心O在点电荷的正下方，设其距点电荷的距离为H，如图所示则F cos mg，F sin m2R，由几何知识知RH tan ，由以上各式解得H0.1 m，故D正确二、非选择题(14分)7
6、.如图所示，两个可视为点电荷的金属小球A、B质量都是m、电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是l，静电力常量为k，重力加速度为g.求：(1)连结A、B的细线张力大小；(2)连结O、A的细线张力大小解析(1)以B为研究对象，B受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，所以：TABmg.(2)以A、B组成的整体为研究对象，因为A、B两球之间的库仑力属于内力，所以可以将A、B看成一个整体，则整体受到重力和绳子的拉力作用处于平衡状态，所以TOA2mg.答案(1)kmg(2)2mg一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两
7、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1、2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且1 2 ，则下列说法正确的是()Am1 m2 Bm1 m2Cq1 q2 Dq1 q2Bm1、m2受力如图所示，由平衡条件可知m1gF cot 1，m2gFcot 2，根据牛顿第三定律可得FF，则，因为12，所以m1m2，从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关，故B正确2如图所示，直角三角形ABC中B30，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()AA带正电，QAQB18BA带负电，QAQB18C
8、A带正电，QAQB14DA带负电，QAQB14B要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电设AC间的距离为L，则FB sin 30FA，即ksin 30解得，故选项B正确3如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()Aa、b的电荷同号，k Ba、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，k Da、b的电荷异号，kD如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、
9、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知a37、b53，则Fa sin 37Fb cos 37，解得，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得，B错误，D正确4(多选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆方向缓慢
10、拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力不变BD对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力N2，如图：根据平衡条件有，x方向：F1sin N2，y方向：F1cos Mg.由上述得到F1.由于新位置两球连线与竖直方向夹角变小，sin 变小，cos 变大，由上式知，静电力F1变小，故B正确，A错误；对A、B整体分析，水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和，则大小不变， A球对MO杆的压力不变，故C错误，D正确故选B、D.
11、二、非选择题(26分)5(13分)如图所示，把一带电荷量为Q5108 C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为q4106 C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30 cm时，绳与竖直方向成45角，g取10 m/s2，k9.0109 Nm2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：(1)A、B两球间的库仑力大小；(2)A球的质量解析(1)由库仑定律得Fk代入数据得F0.02 N故A、B两球间的库仑力为0.02 N.(2)由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A球所受库仑力的大小相等，对A球受力分析如图所示根据平衡条件得Fmg tan 代入数据得m2103 kg故A球的质量为2103 kg.
12、答案(1)0.02 N(2)2103 kg6(13分)三个带电量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问：(1)在三角形的中心放置电量为多大的电荷，才能使中心的电荷受力为零？(2)在三角形的中心位置放置电荷电量为多大时使每个电荷受力都为零？解析(1)由于放于顶点的电荷性质相同，电量多少相同，到三角形中心距离相等，由库仑定律可知，每个Q对中心电荷的库仑力大小相等且互成120，故中心电荷只要电量不为零，受力均为零(2)设等边三角形边长为l，在ABC中，中心O到B(或A或C)距离为r，rl，A对B的作用力和C对B的作用力的合力与q对B的作用力为一对平衡力q对B点Q的力FqQk3k.C处(A处)Q对B处Q的库仑力，FQQkk，B处Q受A、C处Q的库仑力的合力F合2FQQcos 30FQQk，由力的平衡条件知3kk，得qQ，应为负电荷答案(1)任何带电量不为零的电荷均可以(2)Q