1、课时分层作业(二)库仑定律(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1下列关于点电荷的说法，正确的是()A点电荷一定是电荷量很小的电荷B点电荷是一种理想化模型，实际不存在C只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D体积很大的带电体一定不能看成点电荷B当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确。2关于库仑定律的理解，下面说法正确的是()A对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定
2、律公式C两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电C库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。库仑力也符合牛顿第三定律，C对。橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。3如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度大小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
3、加速度越来越小。4一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在选项图中，小球M能处于静止状态的是()ABCDBM受到三个力的作用而处于平衡状态，则绝缘细线的拉力与库仑力的合力必与M的重力大小相等，方向相反，故选项B正确。5如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()Aa对b的静电力可能是斥力Ba对c的静电力一定是斥力Ca的电荷量可能比b少Da的电荷量一定比c多B根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的
4、静电力一定是引力，a对c的静电力一定是斥力，故A错误，B正确；同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，则a的电荷量一定比b多，而a的电荷量与c的电荷量无法确定，故C、D错误。6(多选)两个半径、材料完全相同的金属小球，所带电荷量之比为17，间距为r，把两球相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()ABC DCD设两小球带电荷量分别为Q、7Q，则F。若带同种电荷，将两带电小球接触后分开，放回原来的位置上，相互作用力变为F1F，故D项正确；若带异种电荷，将两带电小球接触后分开，放回原来的位置上，相互作用力变为F2F，
5、故C项正确。二、非选择题(14分)7.把质量为2.0 g的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，若将带电荷量为Q4.0106C的带电小球B靠近小球A，如图所示。当两个带电小球在同一高度相距30 cm时，绳与竖直方向恰成45角。g取10 m/s2，求：(小球A、B可看成点电荷)(1)A球受的库仑力大小；(2)A球所带电荷量。解析(1)对A进行受力分析，如图所示，则F库mgtan 450.02 N。(2)由F库得qA C5108 C。答案(1)0.02 N(2)5108 C等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置
6、于该星球表面h高处，恰处于悬浮状态，现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)()A向星球中心方向下落B被推向太空C仍在那里悬浮D无法确定C在星球表面h高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，kG，得kq1q2Gm1m2；当离星球表面2h高度时，所受合力FkG。结合上式可知，F0，即受力仍平衡。由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态。2.如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为4Q和Q，今引入第三个点电荷C，使三个电荷都处于平衡状态，则C的
7、电荷量和放置的位置是()AQ，在A左侧距A为L处B2Q，在A左侧距A为处C4Q，在B右侧距B为L处D2Q，在A右侧距A为处C根据电荷规律可知，C应放在B的右侧，且与A电性相同，带负电，由FABFCB，得kk，由FACFBC，得kk，解得rBCL，QC4Q。3在光滑绝缘桌面上，带电荷量为Q的小球A固定。质量为m带电荷量为q的小球B，在A、B间库仑力作用下以速率v绕小球A做匀速圆周运动，则A、B间的距离为()ABC DA带电小球B在A、B间库仑力的作用下以速率v绕A做半径为r的匀速圆周运动，A对B的库仑力提供B做匀速圆周运动的向心力，列出等式，解得r，故A正确，B、C、D错误。4如图所示，有三个点
8、电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1 cm，B、C电荷量为qBqC1106 C，A电荷量为qA2106 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()A180 N，沿AB方向B180 N，沿AC方向C180 N，沿BAC的角平分线D180 N，沿BAC的角平分线DqB、qC电荷对qA电荷的库仑力大小相等，故FF1F2 N180 N，两个静电力夹角为60，故合力为F2Fcos 302180 N180 N，方向沿BAC的角平分线，故选D。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)如图所示，电荷量Q2107 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m2
9、104 kg、电荷量q1107 C的另一正点电荷B从O点正上方高0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P。若静电力常量k9109 Nm2/C2，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)B运动到距O点l0.5 m处的加速度大小；(2)P、O间的距离L。解析(1)分析电荷B的受力，得mgkma，代入数据得a6.4 m/s2。(2)速度最大时，加速度为零，mgk，代入数据得L0.3 m。答案(1)6.4 m/s2(2)0.3 m6(14分)如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一电荷量为Q的点电荷。一质量为m、电荷量为q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小。解析设小球在最高点时的速度为v1，根据牛顿第二定律有mgm设小球在最低点时的速度为v2，管壁对小球的作用力为F，根据牛顿第二定律Fmgm小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功，故机械能守恒，则mvmg2Rmv解得F6mg，由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力大小为F6mg。答案6mg
