2019高考物理选修3-1专题练习-库伦定律(含解析)

2019高考物理选修3-1专题练习-库伦定律（含解析）一、单选题1.如图所示，两个半径么（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F，那（）A.F=kB.F＜kC.F＞kD.无法判断2.真空中有P1和P2两个点电荷，不计重力作用，P1的电量是P2的2倍，P1的质量是P2的一半，将它们释放时，P2的加速度的大小等于a，则P1加速度的大小等于（）A.B.C.2aD.4a3.两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（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2r，则两球间库仑力的大小为（）A.FB.FC.FD.12F4.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为（）A.B.FC.9FD.81F5.有三个相同的金属小球A，B，C，其中A，B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A，B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A，B间的库仑力变为（）A.B.C.D.6.两个分别带有电荷量﹣Q和+5Q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，则两球间库仑力的大小为（）A.B.C.D.7.真空中两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和﹣Q的电量，当它们相距r时，它们间的库仑力大小是F．若把它们接触后分开，再放回原位置，则它们间的库仑力大小为（）A.FB.FC.3FD.9F8.完全相同的两金属小球，相距为d（d远大于小球的直径），分别带有q和3q的电荷量，其相互作用的引力为F，现将两小球接触，然后分开，放回原处，则它们相互作用的库伦力为（）A.，引力B.，斥力C.，引力D.，斥力9.两个半径为1cM的导体球分别带上+Q和-3Q的电量，两球心相距90cM时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距3cM处，则它们的相互作用力大小（）A.300FB.1200FC.900FD.无法确定10.在光滑绝缘的水平面上，有两个相距不太远的带异种电荷的小球被固定，现解除固定将它们由静止释放，此后的一小段时间内，两球间（带电小球始终可视为点电荷）（）A.距离变大，库仑力变大B.距离变大，库仑力变小C.距离变小，库仑力变大D.距离变小，库仑力变小11.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为（）A.B.FC.4FD.16F二、多选题12.两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带电量之比为1：7，在真空中相距r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的（）A.B.C.D.13.两个相同的金属小球（可看作点电荷），所带电荷量的绝对值之比为1：7，在真空中相距为r．现让两者相互接触后，再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能是原来的（）A.7B.C.D.14.如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．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.库仑力对点电荷占先做正功后做负功15.真空中两个相同的金属小球（可看成点电荷），带电量绝对值之比为1：9，相距为r，两球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的相互作用力可能为原来的（）A.B.C.D.16.如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置的两个带同种电荷的小物块，由静止释放后，两个物块向反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）A.两个物块的电势能逐渐减小B.物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能不守恒D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力17.如图所示，在水平放置的光滑金属板正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘，带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场），自左以初速度V0在金属板上向右运动，在运动的过程中（）A.小球先减速运动，后加速运动B.小球一直做匀速直线运动C.合电场对小球的作用力为0D.合电场对小球做的功为0三、填空题18.如图所示，质量均为1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，OA悬线长为10cm，OB悬线长均为5cm．平衡时A球靠在绝缘墙上，OA悬线处于竖直方向，而B球的悬线偏离竖直方向60°（取g=10m/s2），此时A、B两球之间静电力的大小为________N．以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷刚好漏完，在整个漏电过程中，悬线OB上拉力大小的变化情况是________（选填“变大”，“变小”或者“不变”）19.真空中有两个静止的点电荷A、B，其带电荷量qA=2qB，当两者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10﹣2N，则其带电量分别为qA=________C，qB=________C．20.真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成________，跟它们的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________．这个规律叫做________．21.同种电荷间相互________，这种作用通过________实现的，电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向________．22.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的，它们之间的相互作用力变为________F．23.真空中有两个相同的金属小球，带电量分别为﹣1.0×10﹣8C和+3.0×10﹣8C，相距r时，相互作用为0.30N，现将两球相接触后再放回原处，则它们之间的相互作用力为________N．四、解答题24.真空中有两个相距、带电量相等的点电荷，它们间的静电力的大小为，求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍？25.两个电荷量分别为﹣Q、+4Q的电荷a和b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷C，正好使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷C的位置、电性、电荷量．五、实验探究题26.根据所学知识完成填空：（1）如图所示，可以探究影响电荷间相互作用力的因素．O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则以下对该实验现象的判断正确的是A.保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关B.保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d有关C.保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关D.保持q、d不变，减小Q，则θ变大，说明F与Q成反比（2）上述完成该实验的方法是A.假设法B.微元法C.控制变量法．六、综合题27.把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：（1）A球受到的绳子拉力多大？（2）A球带电荷量是多少？答案解析部分一、单选题1.【答案】C【考点】库仑定律【解析】【解答】解：由于两球心间的距离l为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异种电荷，由于电荷之间的相互吸引，电荷之间的距离会比l小，所以此时电荷间的库仑力F库＞k．故C正确、ABD错误．故选：C．【分析】库仑定律的使用的条件是点电荷，根据它们的使用条件来分析即可．2.【答案】C【考点】库仑定律【解析】【解答】解：P2所受的合力是P1施给它的库仑力，所以库仑力F=m2a，则P1所受的合力为P2施给它的库仑力，两个电荷间的库仑力是相互作用的一对力．所以=2a．故C正确，A、B、D错误．故选C．【分析】真空中的两电荷间存在库仑力．根据牛顿第二定律求P1的加速度．3.【答案】A【考点】库仑定律【解析】【解答】解：相距为r时，根据库仑定律得：F==（1）；接触后，各自带电量变为，则此时F′=（3）两式联立得F′=F，故A正确，BCD错误，故选：A．【分析】本题考查点电荷间的电场力公式F=.题中关键词：相同金属球-接触后均分电荷，故有（2）式。接触前后分别用公式列方程有（1）（3），联立可得结果.4.【答案】D【考点】库仑定律【解析】【解答】解：由库仑定律可得：F=K；变化后F′==81F，D符合题意，ABC不符合题意；故答案为：D．【分析】简单的库仑力的应用，库仑力和距离的平方成反比，跟带电量成正比。5.【答案】C【考点】库仑定律【解析】【解答】解：假设A带电量为Q，B带电量也为Q，两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为C与B接触时带电量平分，则C、B分开后电量均为这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′==故选C．【分析】理解库仑定律的内容．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．6.【答案】D【考点】库仑定律【解析】【解答】解：相距为r时，根据库仑定律得：；接触后，各自带电量变为2Q，则此时两式联立得F′=，故选D．【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分．根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题．7.【答案】A【考点】库仑定律【解析】【解答】解：根据库仑定律公式得：F=k．接触再分离后所带电量各为Q，F′=k=F．故A正确，BCD错误．故选：A．【分析】接触带电的原则是先中和再平分．根据库仑定律公式F=k求出库仑力的大小．8.【答案】B【考点】库仑定律【解析】【解答】解：由库仑定律可得：F=k=而两球接触后再分开平分总电量，故分开后，开始时其相互作用的为引力，所以两球带的是异种电荷，则两球的带电量均为，带同种电荷；则库仑力：F′=k=k=F；由于带同种电荷，所以它们之间为斥力．故B正确，ACD错误故选：B【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．9.【答案】D【考点】库仑定律【解析】【解答】库伦定律适用于两个点电荷之间相互作用力的计算，带电球的半径为1cM，当两球相距3cM时，两个带电球不能看做点电荷，库仑定律不在适用，故无法确定两球之间的相互作用力，D正确。故选D【分析】库仑定律只适用于点电荷间的库仑力的计算。10.【答案】C【考点】库仑定律【解析】【分析】由于小球带异种电荷，所以相互吸引，相向运动，距离减小，根据库伦定律表达式可知，距离减小，库伦力增大，C选项正确故选C。【点评】容易题，注意库伦定律的适用条件是真空中的点电荷。11.【答案】D【考点】库仑定律【解析】【解答】解：真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，根据库仑定律，有：F=k若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为：F′=k故F′=16F故选：D．【分析】直接根据库仑定律公式F=k列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即可．二、多选题12.【答案】C,D【考点】库仑定律【解析】【解答】解：若两电荷同性，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为Q=7q，此时F=，接触后再分开，带电量各为4q，则两球的库仑力大小F′==F若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F′==F，故CD符合题意，AB不符合题意；故答案为：CD．【分析】根据接触带电的原则，是先中和再平分，因为题中所给的电性未知，所以有可能是相同也有可能相反，根据库仑定律得出接触后再放回原处的库伦力大小。13.【答案】C,D【考点】库仑定律【解析】【解答】解：由库仑定律可得：F=k得，当两相同金属