人教版高中物理必修第三册课后习题 第九章 静电场及其应用 2.库仑定律.docVIP

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2.库仑定律

A级必备知识基础练

1.下列关于库仑定律说法正确的是()

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

2.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

3.(山东潍坊模拟)如图所示,两个所带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的14球壳和34球壳的球心,这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同,若甲图中带电的14

A.32F B.2

C.12F

4.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

5.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,则下列说法正确的是()

A.F1一定大于F2

B.F1一定小于F2

C.F1与F2大小一定相等

D.无法比较F1与F2的大小

6.真空中有两个静止的点电荷,相距18cm,其中Q1带正电,电荷量为1.8×10-12C,它们之间的引力F=1.0×10-12N,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,求Q2所带的电荷量及电性。(保留两位有效数字)

7.有A、B两个带电小球,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

B级关键能力提升练

8.假若地球是一个理想化的均匀带电球体,半径为r,带负电荷Q。现设法使人带上负电q并将其放入地球的球心,人和地球间彼此绝缘,则人和地球间的库仑力为 ()

A.无穷大 B.0

C.kQqr

9.(山东曲阜师范大学附中高二期中)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,不考虑星球的自转影响,则此带电粉尘将()

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

10.如图所示,将两个质量均为m、壳层的厚度和质量分布均匀的完全相同的金属球壳a和b,固定于绝缘支架上,两球壳球心间的距离l是半径r的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()

A.F引=Gm2l2,F

B.F引≠Gm2l2,F

C.F引≠Gm2l2,F

D.F引=Gm2l2,F

11.如图所示,△abc处在真空中,边长分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。三个带电小球固定在a、b、c三点,电荷量分别为qa=6.4×10-12C,qb=-2.7×10-12C,qc=1.6×10-12C。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,求c点小球所受库仑力的大小及方向。

12.半径为R的绝缘实心球上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,在距离球心为2R的地方有一电荷量为+q的点电荷,现从实心球中挖去半径为R2

参考答案

2.库仑定律

1.D2.D3.D4.C5.C

6.解析由库仑定律F=kQ1Q2r2,解得Q2

因为Q1、Q2间的作用力为引力,可见Q2带负电。

答案2.0×10-12C负电

7.解析如图所示,设A、B的电荷量分别为q1、q2,B的加速度为a4

kq1

kq1q

联立解得x=2d。

答案2d

8.B

9.C对粉尘受力分析,可知其受万有引力及库仑力的作用。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,kq1q2(R+h)2=Gm1m2(

10.Da、b所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又因l=3r,不满足l?r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律计算a、b间的库仑力,即F库≠kQ2l2。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然本题中不满足l?r,但由于球壳壳层的厚度和质量分布均匀,故两球壳均可看作质量集中于球心的质点,所以可以应用万有引力定律计