2库仑定律测试
2库仑定律测试
1．已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍，则A 对B 的作用力与B 对A 的作用力大小之比为( ) A ．2∶1 B ．1∶2 C ．1∶1 D ．不一定
2．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，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
3．真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r 时，它们间的静电力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1
3
，两者间的距离变为2r ，则它们之间的静电力变为( )
A ．3F /8
B ．F /6
C ．8F /3
D ．2F /3
4.如右图所示，可视为点电荷的小物体A 、B 分别带负电和正电，B 固定，其正下方的A 静止在绝缘斜面上，则A 受力个数可能为( )
A ．A 可能受2个力作用
B ．A 可能受3个力作用
C ．A 可能受4个力作用
D ．A 可能受5个力作用
5.如右图所示，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
6.如右图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A 和B 相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知( )
A ．
B 球受到的库仑力较大，电荷量较大 B ．B 球的质量较大
C ．B 球受到的拉力较大
D ．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′
7.如右图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A 带正电，另一带正电的物体B 沿着以A 为圆心的圆弧由P 到Q 缓慢地从A 的正上方经过，若此过程中A 始终保持静止，A 、B 两
物体可视为质点，则下列说法正确的是( )
A ．物体A 受到地面的支持力先增大后减小
B ．物体A 受到地面的支持力保持不变
C ．物体A 受到地面的摩擦力先减小后增大
D ．库仑力对物体B 先做正功后做负功
8.如右图所示，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 ，使三个点电荷都处于平衡状态，则C 的电荷量和放置的位置是( )
A ．－Q ，在A 左侧距A 为L 处
B ．－2Q ，在A 左侧距A 为L
2处
C ．－4Q ，在B 右侧距B 为L 处
D ．＋2Q ，在A 右侧距A 为3L
2
处
9.一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，O 是球心．有两个带同种电荷且质量分别
为m 1和m 2可视为质点的小球，当它们静止后处于如右图所示状态，则m 1和m 2对碗的弹力大小之比为( )
A ．1∶ 3 B.3∶1 C ．2∶ 3 D .3∶2
答案： B
10．类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m 1、m 2，且带异种电荷，电荷量分别为Q 1、Q 2，相距为l ，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m 1的动能为E k ，则m 2的动能为( )
A.kQ 1Q 2l － E k
B.kQ 1Q 22l －E k
C.km 1Q 1Q 2m 2l －E k
D.km 2Q 1Q 22m 1l －E k
11.如右图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量都为m ，彼此间距离均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q .现对C 施加一个水平力F 的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r 不变，求：(三个小球均可视为点电荷)
(1)C 球的电性和电荷量大小． (2)水平力F 的大小．
12.如右图所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B 的质量为30 3 g ，则B 带电荷量是多少？(取g ＝10 m/s 2)
答案 2库仑定律测试
1．答案： C
2.解析： 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定律平衡，k q 1q 2(R ＋h )2＝G m 1m 2
(R ＋h )2，得kq 1q 2＝Gm 1m 2；当离星球表面2h 高度时，所受合力F ＝k q 1q 2(R ＋2h )2－G m 1m 2(R ＋2h )2.结合上式可知，F ＝0，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．
答案： C
3．解析： 由库仑定律有：F ＝k Q 甲Q 乙r 2，F ′＝k Q 甲′Q 乙′
r ′2
其中：Q 甲′＝2Q 甲，Q 乙′＝1
3Q 乙，r ′＝2r
可解得：F ′＝1
6F .
答案： B
4.解析： 小物体A 必定受到两个力作用，即重力和B 对它的电场力，这两个力方向相反，若两者恰好相等，则A 应只受这两个力作用．若向上的电场力小于A 的重力，则A 还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得A 必定也受到了斜面的静摩擦力，所以A 受到的力可能是2个，也可能是4个，选A 、C.
答案： AC
5.解析： 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，故加速度越来越小．
答案： C
6.解析： 库仑力是A 、B 两球的受力中的一种，然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出． 分别以A 、B 球为研究对象，其受力情况如图所示，
由共点力的平衡条件有m A g ＝F A /tan α，F TA ＝F A /sin α；m B g ＝F B /tan β，F TB ＝F B /sin β，而F A ＝F B ，由此可见因为α＜β，所以m A ＞m B ，F TA ＞F TB .两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述的关系，正确选项为D.
答案： D 7.答案： AC
8.解析： 根据电荷规律可知，C 应放在B 的外侧，且与A 电性相同带负电，由F AB ＝F CB ，得k 4Q 2L 2＝k Q C Q
r BC
2，
由F AC ＝F BC ，得k 4QQ C (r BC ＋L )
2＝k QQ C
r BC 2，解得：r BC ＝L ，Q C ＝4Q . 答案： C 9.答案： B
10．解析： 对于两点电荷，库仑力提供向心力，则kQ 1Q 2l 2＝m 1v 12r 1＝m 2v 22
r 2，所以E k1＝12m 1v 12＝kQ 1Q 2
2l
2r 1＝E k ，
E k2＝12m 2v 22＝kQ 1Q 22l 2r 2，因为r 1＋r 2＝l ，所以E k ＋E k2＝kQ 1Q 22l 2(r 1＋r 2)＝kQ 1Q 22l .解得E k2＝kQ 1Q 2
2l
－E k .
答案： B
11.解析： (1)A 球受到B 球沿BA 方向的库仑斥力和C 球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C 球
对A 球的库仑力为引力，C 球带负电．对A 球，有k q 2r 2＝k qQ
r
2·sin 30°，所以Q ＝2q .
(2)又根据牛顿第二定律，有k qQ r 2·cos 30°＝ma ，F ＝3ma ，故33kq 2
r 2.
答案： (1)负电 2q (2)33kq 2
r 2
12.解析： 因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L . 依据题意可得：tan 30°＝h L ，
L ＝h tan 30°＝103
3
cm ＝10 3 cm ，
对B 进行受力分析如右图所示，依据物体平衡条件解得库仑力
F ＝mg tan 30°＝303×10－
3×10×
3
3
N ＝0.3 N. 依据F ＝k Q 1Q 2r 2得：F ＝k Q 2
L 2.
解得：Q ＝
FL 2
k
＝0.39×10
9×103×10－2 C ＝1.0×10－6
C. 答案： 1.0×10－
6 C
3库仑定律测试
1、库仑定律的适用范围是 （ ）
A 、真空中两个带电球体间的相互作用
B 、真空中任意带电体间的相互作用
C 、真空中两个点电荷间的相互作用
D 、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 2、两个点电荷相距为r ，相互作用力为F ，则（ ）
A 、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4
B 、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变
C 、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变
D 、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变
3、真空中两个点电荷Q 1、Q 2，距离为R ，当Q 1增大到2倍时，Q 2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（ ）
A 、4/9
B 、4/27
C 、8/27
D 、2/27
4两个分别带有电荷量－Q 和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为 A ．
112F B ．34F C ．4
3
F D ．12F 5、两个完全相同的金属小球相距为r （可视为点电荷），带有同种电荷，所带电量不等，电荷间相互作用力为F ，若
将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F′，则 （ ）
A ．F′一定大于F
B ．F′可能等于F
C ．F′一定小于F
D ．不能确定
6、真空中有三个同种的点电荷，它们固定在一条直线上，如图所示，它们的电荷量均为4.0×10－12
C ，求Q 2受到静电力的大小和方向。
7、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q 1＞Q 2，点电荷q 置于Q 1、Q 2连线上某点时，正好处于平衡，则 ( )
A ．q 一定是正电荷
B ．q 一定是负电荷
C ．q 离Q 2比离Q 1远
D ．q 离Q 2比离Q 1近
8、如图所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1， q 2与q 3之间的距离为l 2，且三个电荷都处于平衡状态.
（1）如q 2为正电荷，则q 1为 电荷， q 3为 电荷. （2） q 1、q 2 、q 3三者电量大小之比是 .
9、如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为4×10-8
C 的小球B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm ，丝线与坚直方向夹角为45?,求此时小球B 受到库仑力及小球A 带的电量。
10、如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三
角形的三个顶点上。a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电 量的大小比b 的小。已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )
A ．F 1
B ．F 2
C ．F 3
D ．F 4 . 11、某微观粒子对外呈电中性，这种中性粒子实际上是由一个电荷量为e 3
2
+
的上夸克和两个电荷量为e 3
1
-
的下夸克组成（夸克是一种带电量比元电荷要小的微观粒子，其带电量只有元电荷的三分之一或三分之二），其中一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图1所示。图2给出的四幅图
中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( )
图
1
A．B．C． D
12如题16图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实
验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A
处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2, θ分别
为30°和45°.则q2/q1为（）
A.2
B.3
C.23
D.33
13、如图所示，竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A，在A点正上方的O点用绝缘丝线悬挂另一
质点B，OA=OB,A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线偏离了竖直方向，由于漏电使A、B
两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点O的拉力大小（）.
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.保持不变
D.先变大后变小
14、如图1-7所示，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们
恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则（）
若m1=m2，q1
C．若q1=q2，m1>m2，则α>βD．若m1>m2，则α<β,与q1、q2 是否相等无关
15如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲
度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l0已知
静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
A．
2
2
5
2
kq
l
k l
+B．
2
2
kq
l
k l
-C．
2
2
5
4
kq
l
k l
-D．
2
2
5
2
kq
l
k l
-
16、如图1-10所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，另一电量为+q的点电
荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受力的为零，现在球壳上挖去半径为r（r远小于R）的
一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为(已知静电力恒量为k)，方
向．
17.三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带
电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小
为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不
k0k0
l l
q q q
图1-10
m1m2
αβ
图1-7
变。由此可知
A..n=3
B..n=4
C..n=5
D.. n=6
答案3库仑定律同步练习
1、 CD
2、【解析】根据库伦定律的计算公式2
21r
Q Q k F =，可知本题的答案为ACD 3、 D 4答案：C 【解析】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为
2
3Q Q
F k
r ?=，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q ，距离又变为原来的
12，库仑力为2
2Q Q
F k r ?'=??
???
，所以两球间库仑力的大小为43F ，C 项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为+2Q 。
5、 A
6、【解析】由库仑定律可知Q 2受到Q 1的静电力为斥力，方向水平向右，受到Q 3的库伦斥力方向向左。它受到的静电力是这两个力的合力，设向右为正方向
()
()N r r kQ r Q Q k r Q Q k
F 112
22
1292
221
222
2322
121101.1)2.0(11.01100.4100.911--?=???
?????-=???=???
?
??-
=-= 方向向右。
7、 D
8、分析:三个点电荷均处于平衡状态，则对每个点电荷来说，它一定受到两个大小相等、方向相反的力的作用. 解:若设q 1、q 3均带正电，则虽然q 2可以平衡，但q 1或q 3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同，不能平衡.若设q 1、q 3均带负电，则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反，可能平衡.因此， q 1、q 3均带负电.也就是说，在这种情况下， q 1、q 3必须是同种电荷且跟q 2是异种电荷.
q 1受q 2水平向右的库仑引力作用和q 3水平向左的库仑斥力作用. 由库仑定律和平衡条件有.2
2
1
3
12
121)(l l q q l q q k k += 同理，对q 2有22
3221
2
1l q q l Q Q k k
=;对q 3有
2
21
3
12
2
3
2)(l
l q q l q q k k
+=.
以上三式相比，得
q 1: q 2: q 3=2
2
)(:1:)(1
21221l l
l l l
l ++.
点评:本题设置的物理情景比较清楚，过程也很单一，但仍要注意分析，仔细运算，容易出现的问题有:由于未认真审题，误认为只是要求q 2处于平衡状态而没有看清是三个点电荷均要处于平衡状态;或者在分析时，片面地认为只要考虑其中两个点电荷的平衡条件就行了，似乎只要满足了这一条件，它们对第三个点电荷的库存仑力肯定相等;或者运算时丢三落四.凡此种种，均不可能得出正确的结果.
9、
解析：丝线为什么能与竖直方向成45?角，此时小球处于什么状态，根据题给的条件，可知小球A 处于平衡状态，分析小球A 受力情况如图5所示。mg :小球A 的重力。T :丝线的张力。F :小球B 对小球A 的静电力。三个力的合
力为零。F=mg tg45?=0.2×10-3×10×1=2×10-3
N 。
题中小球A ，B 都视为点电荷，它们之间相互吸引，其作用力大小
F K
q q r A B
=?2
∴C
105.0104100.9)103(10245tg 88
92232
----?=??????=
=?A B A q mg r q q K
小球B 受到库仑力与小球A 受到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 。小球A 与小球B 相互吸引，B 带正电，小球A 带负电，所以 q A =-0.5×10-8C
10、解析：选B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量小于b 的带电荷量，因此F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能为F 2，故选项B 正确. 11、 B 12 C
13、分析:关键是正确分析受力情况，找到力的矢量三角形与几何三角形的相似关系.
由平衡条件知，小球A 所受的重力G 、库仑力F 和拉力T 的合力应为零，故可先将F 和T 合成，则它们的合力与重力构成一对平衡力.由此得到由这三个力构成的力的三角形，而这个力的三角形恰与几何三角形OAB 相似.于
是有AB F OA G OB T ==.注意到OA=OB ，故T =G .
即T 与悬线与竖直方向的夹角无关，应选C 项.
点评:如果仅做一个蜻蜓点水式的分析，认为由于漏电，库仑力将减小，因而拉力减小，则容易错选A 项.事实上，当两个电荷带电量减小时，其间距也将减小，悬线与竖直方向间的夹角也将减小，使库仑力大小及方向都发生变化.故绳子拉力如何变化还要进一步分析才行.
14、 D ） B ． 15答案C
【解析】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是
()220222q q k x k k l l =+，得22054kq x k l =； 2
02
054kq l l x l k l =-=- 16、4
2
4R kQqr 由球心指向小孔中心
17解析：设1、2距离为R ，则：22nq F R =，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq
，再3与1接触后，
它们带的电的电量均为(2)4
n q
+，最后22
(2)8n n q F R +=有上两式得：n=6
F 23
k 0 k 0 l
l
q
q
q F 13
F
第2节 库仑定律
第2节库仑定律 核心 素养 物理观念科学思维科学探究 1.知道点电荷的 概念。 2.理解库仑定律 的内容、公式及 适用条件。 1.通过抽象概括建立点电荷这种 理想化模型。 2.进一步了解控制变量法在实验 中的作用。 3.会用库仑定律进行有关的计算。 经历探究实验过 程，得出电荷间作 用力与电荷量及 电荷间距离的定 性关系。 知识点一探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学] 小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。 1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直 方向。 F＝mg tan__θ，θ变大，F变大。 2.控制变量法 探究某一物理量与其他两个物理量的关系时，应先控制一个量不变，来研究另外两个量之间的关系，然后再控制另一个量不变，研究其他两个量之间的关系，最后总结出要研究的各个量之间的关系，这种控制变量研究其他量关系的方法叫控制变量法。 3.实验现象 (1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。 (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越
大。 4.实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 [思考判断] (1)电荷之间相互作用力的大小只决定于电荷量的大小。(×) (2)两电荷的带电荷量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大。(√) 知识点二库仑定律 [观图助学] 观察上图，说出同种电荷和异种电荷之间的作用力的特点，试猜想：电荷与电荷之间的作用力与哪些因素有关？满足什么规律呢？ 1.库仑力：电荷间的相互作用力，也叫作静电力。 2.点电荷：带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看作带电的点，即为点电荷。 3.库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式：F＝k q1q2 r2，k＝9.0×10 9__N·m2/C2，叫作静电力常量。 (3)适用条件：真空中的点电荷。 4.库仑力的叠加 (1)两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。 (2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对其作用力的矢量和。 [思考判断]
第一章第二节静电力库仑定律第一课时
静电力库仑定律 【教学目标】 （1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。 （2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 1、演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、 表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 2、课件：库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的 相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习 一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力与点电荷模型 （1）静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不Array能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用 在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带 电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。如：右图1 为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处） （2）静电力的方向——沿着两电荷的连线。 （3）静电力的大小（电荷A对B与B对A的力等大反向，与所带电荷多少无关） i.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电 量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说 明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，
离的远时吸不起来） ii.定性实验： 如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好 的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带 上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的 作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。 教师总结：该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。教师补充说明，考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题，这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。因此，我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。（回顾：质点的概念，当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候，可以忽略物体的形状和大小，将物体看做质点。） 板书：1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候，可以将带电体看作点电荷。 什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理 想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它 们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽 略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电 球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。 iii.如何设计实验来寻找关系式？（方法——控制变量） 先要保持带电物体的电荷大小不变，改变其距离，探究静电力与距离的关系，然后再保持两物体间距不变，改变电量，探究静电力与电量大 小的关系。 问题1——如何测量静电力的大小？（可参考前面定性实验的方法，
第一章静电场单元测试卷(附详细答案)
第一章静电场单元测试卷 一、选择题（1-8题单选，每题3分，9-13题多选，每题4分） 1．下列选项中的各 1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各 1/4 圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是 （ ） 2．将一电荷量为 +Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a 、b 为电场中的两点，则 如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP = 60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（ ） A ．1∶2 B ．2∶1 C ．2∶ 3 D ．4∶ 3 3.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 4．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 A B C D
5．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 6.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 7．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E = 可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 8.如图1-75所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则A ，B 两点的电势差为：( ) 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 10. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如 图1-75 A B
黄山中学——第2节库仑定律
课题：库仑定律主备人：曲金城审核人：赵金福日期：2014-8-31 学习目标：1。了解点电荷模型 2．掌握库仑定律及其应用 3．弄清库仑定律的适用条件 重点：库仑定律的理解 难点：库仑定律应用 学习过程及内容 一、学前准备 1、基本常识：自然界有种电荷，一种是电荷，另一种是电荷。所有带电体的电荷量都是电子（或质子）电荷量的倍。元电荷是指； 比荷是指。 2、完全相同的带电导体相互接触，电荷量的分配规律是。 二、自主探究 阅读课本第5至第8页，回答下列问题 1、电荷之间的相互作用力称为 2、影响电荷间相互作用力的因素 实验表明，电荷之间的作用力随的增大而增大，随的增大而减小 3、当带电体间的距离比它们自身的大小大的多以至于带电体的、及对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。 三、师生合作，共同探究 1、真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成，与它们距离的平方成，作用力的方向在它们的上 2、库仑定律的公式，式中k叫做，k的数值是。 3、库仑定律成立的条件是。 四、思考 1、什么样的带电体可以看成是点电荷？ 2、在库伦那个时代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，库伦是采用什么方法来得到物体带电量的定量关系的？
五、例题与练习 【例题1】要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是（ ） A. 每个点电荷的电荷量都增大到原来的两倍，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两倍。 C. 使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变为原来的1/2 D. 保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离变为原来的1/4. 【例题2】、电荷之间作用力的合成 书本P8的例题2 【例题３】如图所示，半径相同的两个金属小球A 、B ，带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F ．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是（ ） A ．8F C ．8 3F B ． 4F D ．43F 六、随堂练习 1．关于点电荷的说法，正确的是（ ） A ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C ．点电荷一定是电量很小的电荷 D ．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 ２．库仑定律的适用范围是（ ） A ．真空中两个带电球体间的相互作用 B ．真空中任意带电体间的相互作用 C ．真空中两个点电荷间的相互作用 D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律
库仑定律专项练习题及答案
习题24 库仑定律 1.如图所示，两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β)，关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2，下列说法中正确的是 A.一定有m 1 库仑定律 一、选择题(每小题5分，共50分) 1.点电荷是静电学中的第一个理想模型，它是指（ ）。 A ．球形带电体 B ．体积很小的带电体 C ．带电量很小的带电体 D ．形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体 1、关于点电荷概念，下列说法正确的是（ D ） A 、点电荷就是电荷量很小的电荷 B 、点电荷就是体积很小的电荷 C 、体积较大的带电体，不能看作点电荷 D 、带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定 1.关于对元电荷的理解，下列说法正确的是( C ) A .元电荷就是电子 B .元电荷就是质子 C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D .元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.关于库仑定律.以下说法中正确的是( ) A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B .库仑定律是实验定律 C .库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D .根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大 2.关于库仑定律的公式2 21r Q Q k F ，下列说法中正确的是( B ) ①.当真空中两个电荷间距离r →∞时，它们间的静电力F →0 ②.当真空中两个电荷间距离r →0时，它们间的静电力F →∞ ③.当两个电荷间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 ④.当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 A 、①② B 、①④ C 、②③ D 、③④ 2．对于库仑定律，下列说法正确的是 （ C ） A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式 B ．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律 C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定 相等 D ．两个点电荷的电两个减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库 仑力减为原来的一半 3、两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（ B ） A.等于2 29r Q k B.大于2 29r Q k C.小于2 29r Q k D.等于2 29r Q k 3.A 、B 两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A 、B 附近时，A 、B 间相互 电场测试题 一、本题共11小题；每小题4分，共44分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选顶正确，选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（） A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 2．图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取地 球电势为零，则（） A、导体B上任意一点电势都为零 B、导体B上任意一点电势都为正 C、导体B上任意一点电势都为负 D、导体B上右边电势为正，左边电势为负 3．如图所示，有一带电粒子进入电场沿曲线AB运动，虚线a， b，c，d为电场中的等势面，且U a>U b>U c>U d，粒子在A点初 速度V0的方向与等势面平行。不计粒子的重力,下面说法正确 的是（） ①粒子带正电②粒子在运动中电势能逐渐减少③粒子在运动中动能逐渐减少 ④粒子的运动轨迹为半边抛物线 A、①② B、①③ C、②③ D、②④ 4．图中，a，b，c是匀强电场中的三个点，各点电势 依次为10V、2V、6V；三点在同一平面上，下列各 图中电场强度的方向表示可能对的是（） 5、如图，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在 同一个等势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷 远处电势为零，甲、乙两个带电粒子经过a点时动能 相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹 为adb，由此可以判断（） A、甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等 B、甲、乙两种粒子带异种电荷 C、甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能 D、两粒子经过b点时具有相同的动能 6．如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系 在一放在水平支持面上的木盒内的底部和顶部，木盒对地面的压力 为N，细线对B拉力为F。若将系B的细线断开，下列说法正确的是（） 库仑定律专项练习题及答案 相同 D.若F 1>F 2，则两小球原来所带电的电性一 定相反 3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量 电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F ，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A 、B 两个小球接触后再移开，这时A 、B 两球间的库仑力大小 A.一定是F /8 B.一定是F /4 C.可能是3F /8 D.可能是 3F /4 4.半径为r 的两个带电金属小球，球心相距 3r ，每个小球带电量都是+q ，设这两个小球间的静电力大小为F ，则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229r kq F < C.229r kq F > D.2 225r kq F = 5. 如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的 小球A、B．当A、B不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A、T B．使A、B带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A/、T B/．下列结论正确的是 A.T A/=T A，T B/ >T B B.T A/=T A，T B/ 7.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F．由此可知（） A. n=1 B. n=4 C. n=6 D. n=10 真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑斥力大小为F，现在用另 第2节 库仑定律 1．电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上． 2．库仑定律的表达式是：F ＝k q 1q 2r 2，其中k ＝9.0×109_N·m 2/C 2 . 3．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．只有体积很大的带电体才能看成点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C ．一切带电体都能看成点电荷 D ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷 答案 D 解析 带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关．当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷． 4．库仑定律的适用范围是( ) A ．真空中两个带电球体间的相互作用 B ．真空中任意带电体间的相互作用 C ．真空中两个点电荷间的相互作用 D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 答案 CD 5．两个点电荷相距r 时相互作用为F ，则( ) A ．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F /2 B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4F C ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4F D ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变 答案 D 解析 由F ＝k q 1q 2r 2知，若q 1、q 2不变，而r 变为原来的两倍时，则F 要变为原来的1 4 ， 故选项A 不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项B 错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保持不变，故C 错，D 对． 【概念规律练】 知识点一 库仑定律的适用条件 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F ＝k q 1q 2 r 2 ，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 C ．若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力 D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 答案 D 2．两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( ) 库仑定律 1.如图所示，两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β)，关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2，下列说法中正确的是 A.一定有m 1 第1章静电场 第2节库仑定律 【学习目标】编写：王振营审核： 1．掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律． 2．会用库仑定律进行有关的计算． 3．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力． 【课堂探究】 1.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 问题：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？ 结论：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与有关，电量越大，距离越近，作用力就越；反之电量越小，距离越远，作用力就越。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。 2.库仑定律内容： 3.库仑定律表达式： 4.库仑定律的适用条件： 5.点电荷： 【典型例题】 例1.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m =9.10×10-31kg，质子的质 1 =1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C． 量m 2 例2.真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求它们所受的库仑力. 【课堂练习】 1.关于点电荷的下列说法中正确的是： A.只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B.点电荷是客观存在的． C.点电荷一定是电量很小的电荷 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题 的影响是否可以忽略不计 2.库仑定律的适用范围是. A.真空中两个带电球体间的相互作用 B.真空中任意带电体间的相互作用 C.真空中两个点电荷间的相互作用 D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 3.A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将. A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变 D．不能确定 4.对于库仑定律，下列说法正确的是 A.凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式 22 1 r Q Q K F B.两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等 D.两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为 原来的一半 5.如图所示,三个完全相同斩金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b 带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是 A.F 1 B.F 2 C.F 3 D.F 4 6.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F， 现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时 A、B两球间的库仑力大小 A.一定是F/8 B.一定是F/4 C.可能是3F/8 D.可能是3F/4 7.两个点电荷甲和乙同处于真空中． ⑴甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍． ⑵若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍； 2库仑定律 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件． 科学探究：经历探究实验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系． 科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算． 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1．实验现象：(如图1所示) 图1 (1)小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度． (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度．2．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而，随着距离的增大而．二、库仑定律 1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小，以致带电体的、______及对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做．2．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成，与它们的距离的成反比，作用力的方向在． (2)公式：F＝k q1q2 2/C2，叫做静电力常量． r2，其中k＝N·m (3)适用条件：①；②． 3．库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与距离r的成反比． (2)库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个的金属小球接触，电荷量的方法，发现F与q1和q2的成正比． 1．判断下列说法的正误． (1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时，必须采用控制变量法．() (2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．() (3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷．() (4)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．() 2．真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍，电荷量都增大为原来的2倍．它们之间静电力的大小变为原来的________倍． 一、库仑定律的理解与应用 1．点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在． (2)带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论．如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷． 2．库仑定律 (1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理． (2)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用． (3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大． (4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用． 例1下列说法中正确的是() A．点电荷就是体积小的带电体 B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷 C．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷 D．根据库仑定律表达式F＝k q1q2 r2，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞例2甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C的正电荷，乙球带有3.2×10－16C的负电荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙两球的半径均远小于10cm.(结果保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？ (2)如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？ 物理作业2 姓名：；班别：；成绩：。 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最小的带电体； B．根据F=k q 1q 2 /r2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大； C．带电量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍； D．库仑定律的适用条件是：真空和点电荷。 2、孤立的A、B两点电荷相距R，A的电量是B的a倍，A的质量是B的b倍，已知A受到的静电力大小为F，则B受到的静电力大小为（） A．F B．(a+b)F C．(a—b)F D．abF 3、带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为（） A．F/24 B．F/16 C．F/8 D．F/4 4、真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍 5、如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，且Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点 电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么( ) A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边． B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边 C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边． D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边． 6、两个通草球带电后相互推斥，如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示。若已知α>β，则一定有关系( ) A．m>M B．m 第1章静电场第02节 库仑定律 [知能准备] 1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ．它是一个理想化的模型． 2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 ． 3．库仑定律的表达式：F = 221r q q k ； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量， k = 9.0×109N m 2/C 2. [同步导学] 1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关． 2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球． 例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L ＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力F A ．带同种电荷时,F ＜22L q k B ．带异种电荷时,F ＞22 L q k C ．不论带何种电荷,F ＝22 L q k D ．以上各项均不正确 解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两 球心间的距离L 来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L ，如图1—2—1（a ）所示， 图1—2—1 图1—2—2 则F ＜ 22 L q k ，故A 选项是对的，同理B 选项也是正确的． 3．库仑力是矢量．在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向． 4．系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和． 例2 如图1—2—2所示，三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是 第二节：库仑定律 题型一：点电荷的理解 1.1、关于点电荷的说法，正确的是 （ ） A ．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D ．一切带电体都可以看成点电荷 答案为C 。 1.2、关于库仑定律的公式F ＝k q 1q 2r 2，下列说法正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当真空中的两个电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 题型二：库仑定律计算 2.1、两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1：7，在真空中相距为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是原来的 （ ） A ．4/7 B ．3/7 C ．9/7 D ．16/7 答案：CD 2.2、半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带有等量同种电荷Q 时相互之间的库仑力为F 1，两球带等量异种电荷Q 与-Q 时库仑力为F 2，则 （ ） A 、F 1>F 2 B 、F 1 1．关于点电荷的说法，正确的是（） A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D．一切带电体都可以看成是点电荷 2、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（） A.F B.3F C.F/3 D.F/9 3. A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将( ) A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定 4. 有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则( ) A.B和C两球均带负电 B.B球带负电，C球带正电 C.B和C两球中必有一个带负电，而另一个不带电 D.B和C两球都不带电 5. 关于库仑定律的公式 22 1 r Q Q k F ，下列说法中正确的是( ) A.当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0 B.当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞ C.当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了 D.当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 6.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( ) A.每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变 B.保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍 C.使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电 荷间的距离减小为原来的 2 1 D.保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的 2 1 7、关于点电荷的说法中正确的是（） A、真正的点电荷是不存在 B、点电荷是一种理想化的物理模型 C、小的带电体就是点电荷 D、形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体 8．如图1-2-6所示，质量分别是m 1和m2带电量分别为q1 和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖 直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水 平线上，那么（） A．两球一定带异种电荷 图1-2-6 【 第2节库仑定律练习题 1．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷一定是电量很小的电荷 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 2．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2 r 2 ，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ · C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个点电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 3．真空中两个点电荷Q 1、Q 2，距离为R ，当Q 1增大到原来的3倍，Q 2增大到原来的3倍，距离R 增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的( ) A ．1倍 B ．3倍 C ．6倍 D ．9倍 k b 1 . c o m 4.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的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 两球之间的库仑力F 库的表达式正确的是( ) A ．F 库＝k Q 2l 2 B ．F 库>k Q 2 l 2新 C ．F 库第2节 静电力 库仑定律(基础题)
电场测试题(含答案)
库仑定律专项练习题及答案
高中物理 第一章 第2节 库仑定律课时作业 新人教版选修31
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2(1.2库仑定律)(练习题)2020
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