2.库仑定律 课后训练巩固提升 基础巩固 1.下列说法正确的是( ) A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的 B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体 C.根据F=k 可知,当r→0时,F→∞ D.用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是二者受力的总和 答案:A 解析:点电荷是一种理想模型,一个带电体能否看成点电荷不是看其大小,而是应具体问题具体分析,看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计;库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当r→0时,F=k 不再适用,故A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到原来的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 答案:A 解析:本题通过考查库仑定律的运用,培养科学思维。根据库仑定律F=k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中F均不满足条件,故B、C、D错误。 3.两个相同的金属小球(可看成点电荷),带有同种电荷,且电荷量之比为1∶7,在真空中相距为r,二者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力是原来的( ) A.7 B. C. D. 答案:D 解析:若两球原来带电Q和7Q,接触分开后电荷量均为4Q,根据库仑定律的公式F=k,它们间的库仑力是原来的,故D正确。 4.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,则两个小球的速度大小和加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 答案:C 解析:两小球在水平方向上受静电力作用,由静止开始运动,因小球的运动方向与电荷间的静电力方向相同,故小球将一直做加速运动,又由于两小球间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小。 5.如图所示,在一条直线上的三点分别放置QA=+3×10-9 C、QB=-4×10-9 C、QC=+3×10-9 C的A、B、C三个点电荷,已知k=9.0×109 N·m2/C2,则作用在点电荷A上的作用力的大小为( ) A.9.9×10-4 N B.9.9×10-3 N C.1.17×10-4 N D.2.7×10-4 N 答案:A 解析:点电荷A同时受到B和C的库仑力作用,因此作用在A上的力应为两库仑力的合力。可先根据库仑定律分别求出B、C对A的库仑力,再求合力。 A受到B、C电荷的库仑力如图所示,根据库仑定律有 FBA= N=1.08×10-3 N FCA= N=9×10-5 N 规定沿这条直线由A指向C为正方向,则点电荷A受到的合力大小为 FA=FBA-FCA=(1.08×10-3-9×10-5) N=9.9×10-4 N。故选项A正确。 6.如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将电荷量为+4×10-8 C的小球B靠近它,当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°。已知k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2。 (1)此时小球B受到的库仑力F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 答案:(1)2×10-3 N (2)负电荷 (3)5×10-9 C 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F=mgtan 45°=0.2×10-3×10×1 N=2×10-3 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2×10-3 N。 (2)小球A与小球B相互吸引,小球B带正电荷,故小球A带负电荷。 (3)题中小球A、B都可视为点电荷,它们之间的作用力大小F=k=mgtan 45° 所以qA= C=5×10-9 C。 能力提升 1.A、B两个带电小球的质量分别为m1、m2,所带电荷量分别为q1、q2。如图所示,当A、B两小球静止时,两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,且两小球恰好处于同一 ... ...
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