1、第一章 第二节基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第14题只有一项符合题目要求;第56题有多项符合题目要求)1(2019荆州期末)下列关于点电荷的说法中,正确的是()A体积大的带电体一定不是点电荷B当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷C点电荷就是体积足够小的电荷D点电荷是电荷量和体积都很小的带电体【答案】B【解析】由带电体看作点电荷的条件,当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,带电体能否看作点电荷由研究问题的性质决定,与自身大小、电荷量和形状无具体关系,故A、C、D错误,B正确故选B.2(2019天津名校月考)
2、两个分别带有电荷量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仍固定在原处,则两球间库仑力的大小为()A.F B.F C.F D12F【答案】B【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为Fk,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带电为Q,距离仍不变,则库仑力大小为FkF.故B正确,A、C、D错误3(2018镇江学业水平模拟)真空中,相距为r的两点电荷间库仑力的大小为F,若要使它们之间的库仑力变为原来的4倍,下列措施可行的是()A保持两个电荷间距离不变,将它们的电量都增加为原来的2倍B保
3、持两个电荷间距离不变,将它们的电量都减小为原来的C保持两个电荷的电量不变,将它们之间的距离减小为原来的D保持两个电荷的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的4倍【答案】A【解析】根据库仑定律知,距离为r时两点电荷的库仑力为Fk.若保持两个电荷间的距离不变,将它们的电量都增加为原来的2倍,能使它们之间的库仑力变为原来的4倍,故A正确若保持两个电荷间距离不变,将它们的电量都减小为原来的,能使它们之间的库仑力减小为原来的,故B错误保持两个电荷的电量不变,将它们之间的距离减小为原来的,由库仑定律知,它们之间的库仑力变为原来的16倍,故C错误保持两个电荷的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的4倍,由库
4、仑定律知,它们之间的库仑力变为原来的,故D错误故选A.4(2019大庆校级模拟)在光滑的绝缘水平面上,有质量均为m,带电量分别为q和q的甲、乙两个小球,在力F的作用下一起做匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为()Aq Bq C2q D2q【答案】B【解析】选甲、乙作为整体为研究对象,加速度为a,选乙为研究对象,列牛顿第二定律方程有ma,联立得rq.故B正确,A、C、D错误故选B.5如图所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力个数可能为()AA可能受2个力作用BA可能受3个力作用CA可能受4个力作用DA可能受5个力作用【答案】AC【解
5、析】小物体A必定至少受到两个力作用,即重力和B对它的库仑力,这两个力方向相反,若两者恰好相等,则A应只受这两个力作用若向上的库仑力小于A的重力,则A还将受到斜面的支持力,这三个力不能平衡,用假设法可得A必定受到斜面的静摩擦力,所以A受到的力可能是2个,也可能是4个,选A、C.6(2019资阳模拟)如图所示,带正电小球A固定在绝缘竖直墙上,另一个带正电、质量为m的小球B用绝缘细绳拴住,小球B在重力、细绳拉力和小球A库仑力的作用下静止,且A、B两球处于离地面高度为h的同一水平面上现将细绳剪断,下列说法不正确的是()A小球B从细绳剪断瞬间起开始做平抛运动B小球B在细绳剪断瞬间加速度等于gC小球B在空
6、中运动的时间大于D小球B落地的速度大于【答案】ABC【解析】将细绳剪断瞬间,小球受到重力和库仑力的作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,因此剪断瞬间起开始,不可能做平抛运动,且加速度大于g,故A、B错误;小球在下落过程中,除受到重力外,还受到库仑斥力,那么竖直方向的加速度大于g,因此球落地的时间小于,落地的速度大于,故C错误,D正确二、非选择题7把质量2 g的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q4.0106 C的带电球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角试求:(g取10 m/s2)(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电荷量是多少?【答案】
7、(1)2102 N(2)5.0108 C【解析】(1)带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零因此mgTcos 0,FTsin 0,得Fmgtan 2103101 N2102 N,根据牛顿第三定律有FF2102 N.(2)根据库仑定律Fk,所以q C5.0108 C.8质量为m的小球A套在绝缘细杆上,杆的倾角为.小球A带正电,电量为q.在杆上B 点处固定一个电量为Q的正电荷,将小球A由距B点竖直高度为H处无初速释放小球A下滑过程中电量不变不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中已知静电力常量k和重力加速度g.(1)A球刚释放时的加速度是多大?(2)
8、当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离【答案】 (1)gsin (2) 【解析】(1)根据牛顿第二定律mgsin Fma,根据库仑定律Fk,r,解得agsin .(2)当A球受到合力为零、加速度为零时,动能最大设此时A球与B点间的距离为R,则mgsin ,解得R.能力提升9(2019嘉定一模)静电力常量k的单位是()ANm2/kg2 Bkg2/(Nm2)CNm2/C2 DC2/(Nm2)【答案】C【解析】库仑定律Fk公式中,电荷量q的单位为C,距离r的单位为m,库仑力F的单位为N,由公式推导得出k,k的单位为Nm2/C2.故C正确,A、B、D错误故选C.10(2019涟水学业水平模拟)带电
9、体A固定在绝缘支架上,用一根绝缘丝线将带电小球依次悬挂在1,2,3,4,5,6六个不同的位置,丝线偏转情况如图所示小球在不同位置时受到带电体A的库仑力()A方向不同,离A越远库仑力越小B方向相同,离A越远库仑力越小C方向相同,离A越远库仑力越大D方向不同,离A越远库仑力越大【答案】A【解析】根据同种电荷相斥及库仑力方向即为两者的连线方向,因此它们的方向不同再依据绳子的偏向角度,结合矢量的合成与平衡条件,小球受到的电场力与重力及其夹角有关,当丝线与竖直方向夹角越小时库仑力越小,可知,离A越远的库仑力越小,离A越近的库仑力越大故A正确,B、C、D错误故选A.11如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着A
10、、B、C三个带电小球,它们的质量都为m,彼此间距离均为r,A、B带正电,电荷量均为q.现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球三个小球在运动过程中保持间距r不变,求:(三个小球均可视为点电荷)(1)C球的电性和电荷量大小;(2)水平力F的大小【答案】(1)负电2q(2)【解析】(1)A球受到B球沿BA方向的库仑力和C球的库仑力作用后,产生水平向右的加速度,所以C球对A球的库仑力为引力,C球带负电对A球,有kksin 30,所以Q2q.(2)又根据牛顿第二定律,有kcos 30ma,将A、B、C作为整体,则F3ma.12如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30 g,则B带电荷量是多少?(取g10 m/s2)【答案】1.0106 C【解析】因为B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高,设A、B之间的水平距离为L.依据题意可得tan 30,L cm10 cm,对B进行受力分析如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力Fmgtan 303010310 N 0.3 N,依据Fk,得Fk,解得Q10102 C1.0106 C