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第2节库仑定律基础巩固1.下列关于点电荷的说法正确的是(D)A.任何带电体都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷B.球状带电体一定可以看成点电荷C.点电荷就是元电荷D.一个带电体能否看成点电荷应由具体情况而定解析:一个带电体能否看成点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,选项D正确,A,B错误;元电荷是电荷量,点电荷是带电体的抽象,两者的内涵不同,选项C错误.2.下列哪些带电体可视为点电荷(C)A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B.在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D.带电的金属球一定不能视为点电荷解析:电子和质子在研究的范围非常小,可以与它的大小差不多时,不能看做点电荷,选项A错误;在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体在一定的条件下可视为点电荷,选项B错误;带电的细杆在它的大小相比与研究的范围来说可以忽略不计时,可以视为点电荷,选项C正确;带电的金属球在它的大小相比与研究的范围来说可以忽略不计时,可以视为点电荷,选项D错误.3.(2018四川绵阳中学测试)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)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解析: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,选项A正确;同理可求得B,C,D中F均不满足条件,选项B,C,D错误.4.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小(D)A.F=kB.FkC.Fm2,则12B.若m1=m2,则1=2C.若m12D.若q1=q2,则1=2解析:以m1为研究对象,对m1受力分析如图所示.由共点力平衡得FTsin 1=F库FTcos 1=m1g解得tan 1=,同理tan 2=,因为不论q1,q2大小如何,两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,永远相等,故从tan =知,m大,则tan 小,也小（）,m相等,也相等,故选项B,C正确.11.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A,B,C,三球质量均为m,A与B,B与C相距均为L(L比球半径r大得多).若小球均带电,且qA=+10q,qB=+q,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F的大小;(2)C球的电性和电荷量.解析:因A,B为同种电荷,A球受到B球的库仑力向左,要使A向右匀加速运动,则A球必须受到C球施加的向右的库仑力,故C球带负电.设加速度为a,对A,B,C三球组成的整体,由牛顿第二定律有F=3ma对A球,由牛顿第二定律有k-k=ma对B球,由牛顿第二定律有k+k=ma解得F=,qC=q.答案:(1)(2)带负电,电荷量为q(教师备用)1.不带电的金属球A的正上方有一点B,该处有带电液滴自静止开始落下,到达A球后电荷全部传给A球,不计其他阻力的影响,则下列叙述中正确的是(D)A.第一个液滴做自由落体运动,以后的液滴做变加速直线运动,而且都能到达A球B.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,速度为零C.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,开始做匀速运动D.一定有液滴无法到达A球解析:在第一滴液滴落在A上后,其他的液滴越靠近A受到的库仑力越大.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,速度最大;继续靠近A做减速运动,故选项B,C错误;液滴落在A上的数目越多,A上的电荷量变多,A球与液滴间斥力逐渐增大,设某液滴下落过程中在库仑力和重力作用下,先加速再减速到达A球时速度刚好为零,则以后再滴下的液滴将无法到达A球,故选项A错误,D正确.2.(2018黑龙江大庆实验中学月考)如图所示,分别在A,B两点放置点电荷Q1=+210-14 C和Q2=-210-14 C.在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=610-2 m.如果有一高能电子静止放在C点处,则它所受的库仑力的大小和方向如何?解析:电子带负电荷,在C点同时受A,B两点电荷的作用力FA,FB,如图所示.由库仑定律F=k,得FA=k=8.010-21 N,FB=k=8.010-21 N由矢量平行四边形定则和几何知识得静止放在C点的高能电子受到的库仑力F=FA=FB=8.010-21 N,方向平行于AB连线由B指向A.答案:8.010-21 N方向平行于AB连线由B指向A3.(2018上海市普陀区调研)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)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的右边解析:假设Q3放在Q1,Q2之间,那么Q1对Q3的静电力和Q2对Q3的静电力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立;设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,所以Q1对Q3的静电力大小等于Q2对Q3的静电力大小;即k=k,由于Q2=4Q1,所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方;根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电.故选项A正确.4.(多选)如图所示,q1,q2,q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.则(AC)A.如果q2为正电荷,则q1,q3都为负电荷B.如果q2为负电荷,则q1为负电荷,q3为正电荷C.q1与q2两个电荷量大小之比为(l1+l2)2D.q1与q3两个电荷量大小之比为解析:若q2为正电荷,对q1而言,要让其平衡,q3为负电荷,但对q2而言,q1和q3为同种电荷,所以q1与q3都为负电荷;若q2带负电,则q1,q3都为正电荷,选项A正确,B错误;由库仑定律和平衡条件知,对q1有k=k;对q3有k=k.由上式得=,=,所以=,故选项C正确,D错误.7
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