2020-2021学年新教材高中物理 第九章 静电场及其应用 2 库仑定律课后习题（含解析）新人教版必修3.docx

1、2.库仑定律课后篇巩固提升基础巩固1.关于库仑定律,下列说法正确的是()A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B.根据库仑定律,当两点电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大C.若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量,则Q1对Q2的静电力大于Q2对Q1的静电力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是二次方反比定律解析点电荷是实际带电体的近似,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A错;当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再视为点电荷,公式F=kq1q2r2不能用于计算此时的静电力,故选项B错;q1和q2之间的静电力是一对相互作用力,

2、它们的大小相等,故选项C错;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是二次方反比定律,故选项D对。答案D2.如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定()A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等解析由题图可知,两带电球相互排斥,说明两球一定带同种电荷,但不能确定是正电荷,还是负电荷,故选项A、B错误;两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,故选项C错误,选项D正确。答案D3.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来的

3、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到原来的2倍C.一个点电荷的电荷量增大到原来的2倍,另一个点电荷的电荷量不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D.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14解析根据库仑定律F=kq1q2r2可知,当r不变时,q1、q2均变为原来的2倍,F变为原来的4倍,A正确;同理可求得B、C、D均错误。答案A4.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

4、变小D.速度变小,加速度变大解析两球均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律公式F=kq1q2r2知随着距离的增大,两小球间的斥力减小,加速度减小,所以只有选项C正确。答案C5.如图所示,用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上,甲、乙两球均处于静止状态。已知两球带同种电荷,且甲球的电荷量大于乙球的电荷量,F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力,则下列说法中正确的是()A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.F1与F2大小一定相等D.无法比较F1与F2的大小解析两个电荷间的相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律,甲、乙两球所受的库仑力等大反向,作用在一条直线上,选项C正

5、确。答案C能力提升1.(多选)两个相同的金属小球,带电荷量之比为17,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的()A.47B.37C.97D.167解析设两金属球带异种电荷,电荷量分别为q和-7q,两者间静电力大小为:F=kq7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为-3q,静电力大小为:F=k3q3qr2=9kq2r2,是原来的97,选项C正确;设两金属球带同种电荷,电荷量分别为q、7q,由库仑定律有:F=kq7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为4q,静电力大小为:F=k4q4qr2=16kq2

6、r2,是原来的167,选项D正确。答案CD2.如图所示,abc处在真空中,边长分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。三个带电小球固定在a、b、c三点,电荷量分别为qa=6.410-12 C,qb=-2.710-12 C,qc=1.610-12 C。已知静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,求c点小球所受库仑力的大小及方向。解析如图所示,由几何关系知,acbc,abc为直角三角形。a、b两电荷对c球的库仑力分别为Fac=5.7610-11NFbc=4.3210-11N由平行四边形定则得F=7.210-11N由几何关系知c点小球所受库仑力方向平行于ab连线向右。答案7.210-11N,方向平行于ab连线向右3.有A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m。在静电力作用下,B由静止开始运动。已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a。经过一段时间后,B的加速度变为a4,此时,A、B间的距离应为多少?解析如图所示,设A、B带的电荷量分别为q1、q2,B的加速度为a4时A、B间的距离为x,由库仑定律和牛顿第二定律可得kq1q2d2=makq1q2x2=ma4联立求得x=2d。答案2d