1、第一章第2节考点对应题号1.点电荷及电荷间的相互作用1、3、4、5、6、7、8、9、10、112.库仑定律2、5、8、10、11、12基础训练1(多选)关于点电荷,下列说法正确的是()A电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般可视为点电荷C带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D带电的金属球一定不能视为点电荷BC解析 带电体能否视为点电荷,要看它们本身的形状和大小对所研究的问题是否可以忽略不计,而不是看物体本身有多大,也不是看它所带的电荷量有多小,选项B、C正确2要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是()A每个点电荷的电荷量都增大到原
2、来的2倍,电荷间的距离不变B保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大为原来的2倍C一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的D保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的A解析 根据库仑定律公式Fk可知,当每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变时,库仑力变为原来的4倍,选项A正确;当保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍时,库仑力变为原来的,选项B错误;当一个点电荷的电荷量增加1倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的时,库仑力变为原来的8倍,选项C错误;当保持点电
3、荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的时,库仑力变为原来的16倍,选项D错误3半径为R的两个较大的金属球放在绝缘桌面上,两球相距较近,球心距离为L.当两球都带等量同种电荷Q时,它们之间的相互作用力是F1;当两球都带等量异种电荷Q时,它们之间的相互作用力是F2.下列关于F1和F2大小的判断,正确的是()AF1F2BF1F2CF1F2DF1F2B解析 因为两个金属球较大且相距不太远,所以电荷间的相互作用力使金属球上的电荷分布不均匀,两金属球不能视作点电荷,两金属球带同种电荷时,电荷分布趋于远侧;两金属球带异种电荷时,电荷分布趋于近侧,由库仑定律可知,F1F2,选项B正确4两个带正电的小球,
4、放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离若同时释放两球,它们的加速度之比将()A保持不变B先增大后减小C增大D减小A解析 两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反,由牛顿第二定律知,a1a2m2m1,故选项A正确5设星球带负电荷,一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘()A向星球下落B仍在原处悬浮C推向太空D无法判断B解析 设电子粉尘距星球球心为r,电子粉尘质量为m,星球质量为M,电子粉尘带电荷量为q,星球带电荷量为Q,则有G,由等式可看出r变化,等式仍成立,选项B正确6如图所示,直角三角
5、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,QAQB18CA带正电,QAQB14DA带负电,QAQB14B解析 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FBsin 30FA,即ksin 30,解得,故选项B正确7(多选)两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,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
6、上,则下列说法正确的是()A若m1m2,则12B若m1m2,则12C若m1m2,则12D若q1q2,则12BC解析 以m1为研究对象,对m1受力分析如图所示,由共点力平衡,得FTsin 1F斥,FTcos 1m1g,由得tan 1,同理tan 2,因为不论q1、q2大小如何,两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,大小永远相等,故从tan 知,m大,则tan 小,亦小(),m相等,亦相等,故选项B、C正确8两个点电荷原来所带的电荷量的绝对值均为q,现从其中一个电荷上取下q的电荷量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比()A一定变大B一定变小C保持不变D由于两电荷的电性不确定
7、,无法判断大小B解析 两点电荷原来的库仑力Fk,若两点电荷带同种电荷,则现在的库仑力Fk;若两点电荷带异种电荷,则F,故F F,选项B正确能力提升9一半径为R的绝缘球壳上均匀带有电荷量为Q的电荷,另一电荷量为q的点电荷放在球心O上由于对称性,点电荷受力为零现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个很小的圆,则此时置于球心处的点电荷()A受力大小为零B受力大小为,方向由圆孔指向球心C受力大小为,方向由圆孔指向球心D受力大小为,方向由球心指向圆孔D解析 把球壳分成无限多个微元,由对称性可知,除挖去的圆和其对称处外,其他都有两个微元关于圆心对称,两对称微元对球心处的点电荷作用力的合力为零,球壳上电荷面密度
8、为,与挖去的圆对称处的微元带电荷量Q,由库仑定律得Q对圆心处点电荷q的作用力大小F,由同种电荷相互排斥可知库仑力方向由球心指向圆孔,故选项D正确10如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将带电荷量为4108 C的小球B靠近它,当小球A平衡时,两小球在同一高度且相距3 cm时,丝线与竖直方向夹角为45. g取10 m/s2,小球A、B可视为点电荷,则:(1)此时小球B受到的库仑力的大小为多少?(2)小球A带何种电荷?(3)小球A所带电荷量大小是多少?解析 (1)根据题给条件,可知小球A处于平衡状态,分析小球A受力情况如图所示则Fmgtan 450.2103101 N2103
9、N,小球B受到的库仑力与小球A受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B受到的库仑力大小为2103 N.(2)小球A与小球B相互吸引,小球B带正电,故小球A带负电(3)小球A、B之间的库仑力大小Fkmgtan 45,所以qA C5109 C答案 (1)2103 N(2)负电荷(3)5109 C11如图所示,在倾角为的足够长的光滑斜面上放置两个质量分别为2m和m的带电小球A和B(均为可视质点),初始时刻它们相距为L.两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零经过一段时间后,当两球距离为L时,A、B的加速度大小之比为a1a2115.(静电力常量为k)(1)若B球带正电荷且电荷量为q,求A
10、球所带电荷量Q及电性;(2)求L与L之比解析 (1)对B球分析可知,其受沿斜面向上的库仑力作用,因B球带正电荷,所以A球也带正电荷初始时B球沿斜面方向所受合力为零,则有F0mgsin 0,又F0,解得Q.(2)初始时B球受力平衡,两球相互排斥运动一段距离后,两球距离增大,库仑力一定减小,A球加速度a1方向应沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有F2mgsin 2ma1,B球加速度a2方向也应沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有mgsin Fma2,FF,根据题意知a1a2115,得F,又因F,得LL32.答案 (1)带正电荷(2)3212如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C,三个球的质量均为m,相距均为L,若三球均带电,且qA10q,qBq,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀加速运动,求:(1)C球的电性和电荷量;(2)F的大小解析 (1)A球向右匀加速运动,合力向右,B球对A球有向左的静电力,故C球对A球的作用力为吸引力,故C球带负电设加速度为a,由牛顿第二定律,对A有kkma,对B有kkma,解得qCq,a.(2)对整体,根据牛顿第二定律有F3ma,所以F.答案 (1)带负电q(2)