2013高考物理_考点21_库仑定律__静电感应

高考物理2009-2012年全国高考考题精选解析考点21库仑定律静电感应【考点知识方法解读】1.库仑定律内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。库仑定律数学表达式：F=k122qqr。静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.2.电荷之间的相互作用力叫做静电力，也叫做库仑力，是电场力的一种，是一种性质力。两个同种电荷之间的作用力为斥力，两个异种电荷之间的作用力为引力。3.两个电荷之间的相互作用力遵守牛顿第三定律，即两电荷之间的作用力总是等大反向共线，与它们的带电荷量的大小无关，与它们所处的状态无关。【最新三年高考物理精选解析】1.（2011海南物理第3题）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，方向不变。由此可知A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6【答案】D解析：设球1、球2相距r，由题意可知，F=k22nqr。现使球3先与球2接触，则球2带电量为nq/2，球3再与球1接触，球1带电量为(2n+1)2q，则F=k2242nqnqqr。联立解得n=6，选项D正确。【点评】两个完全相同的带异号电荷的金属小球接触后，先中和后平分。此题考查库仑定律、电荷守恒定律及其相关知识点。2.（2012·浙江理综）用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和3.（2009年广东物理第6题）．如图3所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，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少B．物块受到的库仑力不做功C．两个物块的机械能守恒D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力4.（2009江苏物理第1题）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2r，则两球间库仑力的大小为A．112FB．34FC．43FD．12F4.【答案】C【解析】：由库仑定律可知，F=k23QQr=3kQ2/r2.两小球相互接触后电荷量先中和再平分，使得两小球所带电荷量均为Q，此时库仑力F’=k222Qr=4kQ2/r2.=4F/3，所以选项C正确。5.（2009浙江理综卷第16题）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q（q0）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．l+22052kqklB．l-220kqkl202lkkqlC．l-22054kqklD．l-22052kqkl5.【答案】C【解析】对右侧的小球受力分析，小球受到左侧两个小球的库仑斥力和弹簧弹力，由平衡条件得k0x=k22ql+k222ql，解得x=22054kqkl。每根弹簧的原长为0l=l—x=l-22054kqkl，选项C正确。6．（2012·上海物理）如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则（）（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB