高二物理庫(kù)侖定律測(cè)試題答案

　　考試是讓我們看到自己的不足點(diǎn)，強(qiáng)化我們的知識(shí)。下面是學(xué)習(xí)啦小編收集整理的高二物理庫(kù)侖定律測(cè)試題目及其參考答案以供大家學(xué)習(xí)。

　　高二物理庫(kù)侖定律測(cè)試題及答案

　　下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法，正確的是(　　)

　　A.點(diǎn)電荷一定是電量很小的電荷

　　B.點(diǎn)電荷是一種理想化模型，實(shí)際不存在

　　C.只有體積很小的帶電體，才能作為點(diǎn)電荷

　　D.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷

　　解析：選B.當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們的作用力影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷，所以A、C、D錯(cuò)，B正確.

　　2.關(guān)于庫(kù)侖定律的公式F=kQ1Q2r2，下列說法中正確的是(　　)

　　A.當(dāng)真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離r→∞時(shí)，它們之間的靜電力F→0

　　B.當(dāng)真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離r→0時(shí)，它們之間的靜電力F→∞

　　C.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離r→∞時(shí)，庫(kù)侖定律的公式就不適用了

　　D.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離r→0時(shí)，電荷不能看成是點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律的公式就不適用

　　答案：AD

　　3.(2011年佛山高二檢測(cè))真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2，距離為R，當(dāng)Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，距離R增大到原來的3倍時(shí)，電荷間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉淼?　　)

　　A.1倍 B.3倍

　　C.6倍 D.9倍

　　解析：選A.原來的庫(kù)侖力為F=kQ1Q2R2，后來的庫(kù)侖力為F′=k3Q1•3Q23R2=kQ1Q2R2=F.所以A對(duì).

　　4.如圖1-2-9所示，兩個(gè)質(zhì)量均為 m 的完全相同的金屬球殼 a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍.若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬(wàn)有引力F引和庫(kù)侖力F庫(kù)的表達(dá)式正確的是(　　)

　　圖1-2-9

　　A.F引=Gm2l2，F(xiàn)庫(kù)=kQ2l2

　　B.F引≠Gm2l2，F(xiàn)庫(kù)≠kQ2l2

　　C.F引≠G m2l2，F(xiàn)庫(kù)=kQ2l2

　　D.F引=Gm2l2，F(xiàn)庫(kù)≠kQ2l2

　　解析：選D.由于a、b 兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l=3r，不滿足l≫r的要求，故不能將帶電球殼看成點(diǎn)電荷，所以不能應(yīng)用庫(kù)侖定律，故F庫(kù)≠kQ2l2.雖然不滿足l≫r，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，可以應(yīng)用萬(wàn)有引力定律，故F引=Gm2l2.

　　5.如圖1-2-10所示，一條長(zhǎng)為3L的絕緣絲線穿過兩個(gè)質(zhì)量都是m的小金屬環(huán)A和B，將絲線的兩端共同系于天花板上的O點(diǎn)，使金屬環(huán)帶電后，便因排斥而使絲線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)恰處于同一水平線上，若不計(jì)環(huán)與線間的摩擦，求金屬環(huán)所帶電量是多少?

　　圖1-2-10

　　解析：小球A受力如圖，受四個(gè)力，重力mg、庫(kù)侖力F、絲線兩個(gè)拉力FT相等.

　　則FTsin60°=mg

　　FTcos60°+FT=kq2L2

　　解得q= 3mgL2k.

　　答案：均為 3mgL2k

　　一、選擇題

　　1.(2011年廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖1-2-11所示，兩個(gè)帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定(　　)

　　圖1-2-11

　　A.兩球都帶正電

　　B.兩球都帶負(fù)電

　　C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力

　　D.兩球受到的靜電力大小相等新課標(biāo)第一網(wǎng)

　　解析：選D.由題圖可知，兩帶電球相互排斥，則說明兩球一定帶有同種電荷，但不能確定是正電荷，還是負(fù)電荷，故A、B錯(cuò);兩帶電球間的靜電力具有一般力的共性，符合牛頓第三定律，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì).

　　2.兩個(gè)帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離.若同時(shí)釋放兩球，它們的加速度之比將(　　)

　　A.保持不變 B.先增大后減小

　　C.增大 D.減小

　　解析：選A.兩者之間的庫(kù)侖力時(shí)刻保持大小相等、方向相反，由牛頓第二定律知：a1∶a2=m2∶m1，故A正確.

　　3.(2011年北京四中高二檢測(cè))兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線懸掛在同一點(diǎn)，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時(shí)，兩絲線張開一定的角度θ1、θ2，如圖1-2-12所示，則下列說法正確的是(　　)

　　圖1-2-12

　　A.若m1>m2，則θ1>θ2

　　B.若m1=m2，則θ1=θ2

　　C.若m1θ2

　　D.若q1=q2，則θ1=θ2

　　解析：選BC.這是一道帶電體平衡問題，分析方法仍然與力學(xué)中物體的平衡方法一樣.

　　4.要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來的4倍，下列方法可行的是(　　)

　　A.每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來的2倍，電荷間的距離不變

　　B.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變，使兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離增大到原來的2倍

　　C.使一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加1倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變，同時(shí)使兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的12

　　D.保持點(diǎn)電荷的電荷量不變，將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的12

　　答案：AD

　　5.半徑相同的兩個(gè)金屬小球A和B帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開.這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力的大小是(　　)

　　A.18F B.14F

　　C.38F D.34F

　　解析：選A.由庫(kù)侖定律，接觸前F=kq2r2，接觸后F′=k12q×14qr2=18kq2r2=18F，故A正確.

　　6.兩個(gè)完全相同的小金屬球，它們的帶電荷量之比為5∶1(皆可視為點(diǎn)電荷)，它們?cè)谙嗑嘁欢ň嚯x時(shí)相互作用力為F1，如果讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時(shí)相互作用力變?yōu)镕2，則F1∶F2可能為(　　)

　　A.5∶2 B.5∶4

　　C.5∶6 D.5∶9

　　解析：選BD.由庫(kù)侖定律，它們接觸前的庫(kù)侖力為F1=k5q2r2

　　若帶同種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為3q，此時(shí)庫(kù)侖力為F2=k9q2r2

　　若帶異種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為2q，此時(shí)庫(kù)侖力為F′2=k4q2r2

　　由以上計(jì)算可知選項(xiàng)BD正確.新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)

　　7.(2011年銅陵一中高二檢測(cè))如圖1-2-13所示，在光滑且絕緣的水平面上有兩個(gè)金屬小球A和B，它們用一絕緣輕彈簧相連，帶同種電荷.彈簧伸長(zhǎng)x0時(shí)小球平衡，如果A、B帶電荷量加倍，當(dāng)它們重新平衡時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)為x，則x和x0的關(guān)系為(　　)

　　圖1-2-13

　　A.x=2x0 B.x=4x0

　　C.x<4x0 D.x>4x0

　　解析：選C.設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l，勁度系數(shù)為K，根據(jù)庫(kù)侖定律和平衡條件列式得

　　kq1q2l+x02=Kx0，k4q1q2l+x2=Kx

　　兩式相除：l+x24l+x02=x0x，得：x=l+x02l+x2•4x0，

　　因l+x>l+x0，由此推斷選項(xiàng)C正確.

　　8.如圖1-2-14所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是(　　)

　　圖1-2-14

　　A.F1 B.F2

　　C.F3 D.F4

　　解析：選B.據(jù)“同電相斥、異電相引”規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫(kù)侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，因此Fb大于Fa，F(xiàn)b與Fa的合力只能為F2，故選項(xiàng)B正確.

　　二、計(jì)算題

　　9.一帶電荷量為+Q、半徑為R的球，電荷在其內(nèi)部能均勻分布且保持不變，現(xiàn)在其內(nèi)部挖去一半徑為R/2的小球后，如圖1-2-15所示，求剩余部分對(duì)放在兩球心連線上一點(diǎn)P處電荷量為+q的電荷的靜電力.已知P距大球球心距離為4R.

　　圖1-2-15

　　解析：未挖去之前，+Q對(duì)q的斥力為：F=kQq4R2

　　挖去的小球帶電荷量為：Q′=Q4πR33×4πR233=Q8

　　挖去的小球原來對(duì)q的斥力為：

　　F1=kQ8q4R-R22=kQq98R2

　　剩余部分對(duì)q的斥力為：

　　F2=F-F1=41kQq784R2，方向向右.

　　答案：41kQq784R2　方向向右

　　10. (2011年廣州高二檢測(cè))光滑絕緣導(dǎo)軌，與水平面成45°角，兩個(gè)質(zhì)量均為m，帶等量同種電荷的小球A、B，帶電量均為q，靜止于導(dǎo)軌的同一水平高度處，如圖1-2-16所示.求：兩球之間的距離.

　　圖1-2-16

　　解析：設(shè)兩球之間的距離為x，相互作用的庫(kù)侖力為F，則：F=kq2x2

　　由平衡條件得：Fcos45°=mgsin45°

　　由以上兩式解得：x=q kmg.

　　答案：q kmg

　　11.質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為L(zhǎng)，A球帶電量qA=+10q;B球帶電量qB=+q.若在C球上加一個(gè)水平向右的恒力F，如圖1-2-17所示，要使三球能始終保持L的間距向右運(yùn)動(dòng)，問外力F為多大?C球帶電性質(zhì)是什么?

　　圖1-2-17

　　解析：由于A、B兩球都帶正電，它們互相排斥，C球必須對(duì)A、B都吸引，才能保證系統(tǒng)向右加速運(yùn)動(dòng)，故C球帶負(fù)電荷.

　　以三球?yàn)檎w，設(shè)系統(tǒng)加速度為a，則F=3ma①

　　隔離A、B，由牛頓第二定律可知：

　　對(duì)A：kqAqC4L2-kqAqBL2=ma②

　　對(duì)B：kqAqBL2+kqBqCL2=ma③

　　聯(lián)立①、②、③得F=70kq2L2.

　　答案：70kq2L2　負(fù)電荷