高中物理课时达标训练(选修3-1)：第一章静电场 第2课时 库仑定律 含解析.pdf

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1、1.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。电荷间的这种相互作用力叫做静电力或库仑力。②适用范围：真空中静止的点电荷③点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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以忽略时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。特点：a.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。b.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。2.库伦实验①用库仑扭秤做

2、实验时，改变两个球之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可以找到力F与距r的关系：力1F与距离r的二次方成反比，即F。r2②电荷间的作用力与电荷量的关系：力F与电荷量q1和q2的乘积成正比，即Fqq，库伦定律的表达式12qqFk12。式中k叫做静电力常量，k=9.0×109N·m2/C2。r2注意：使用库伦定律表达式计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。静电力与万有引力的比较：①相同点：公式形式相同，应用时都有条件，都是不接触力，且与距离的二次方成反比。②不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是引力，也可以是斥力。③在求静电力时，万有引力可以忽略。两个半径为r的金属

3、球如图所示放置。若两球带有等量异种电荷Q时，两球间相互作用力大小为F，则（）Q2Q2Q2A.FkB.F＞kC.F＜kD.无法判断16r216r216r2如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量(可视为点电荷)，相隔一定距离，两球之间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()FA.8FB.43FC.83FD.4解题本题首先要应用接触起电的规律得出C分别于A、B接触后，A、B所带的电量，再根据库伦定律求解。值得注意的是形状相同的两个小球相互接触，电荷量均分；若两个相同的金属小球所带电

4、荷量分别为Q1、Q2，第三个不带电小球与它们分别无限次接触后，三个小球要平分总电荷量，即QQQQQ12。1233答案：AQgQ解析：假设A带电量为Q，B带电量为－Q，两球之间的相互吸引力的大小是Fk;第三个不带电的金属r2QQ小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这24QQkg24F时，A、B两球之间的相互作用力的大小F，由于带异种电荷，则出现相互吸引，故A正确，BCDr28错误;故选A。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

5、，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如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q、Q、Q，其中Q恰好静止不动，Q、Q围绕Q1212做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q、Q分别与Q相距r、r，不计点电荷间的万有1212引力，下列说法正确的是()rA.Q、Q的电荷量之比为112r2rB.Q、Q的电荷量之比为错误！未找到引用源。(1)212r2C.Q、Q的质量之比为错误！未找到引

6、用源。12rD.Q、Q的质量之比为错误！未找到引用源。212r1解答本题的关键是知道库仑力提供向心力，灵活应用库仑定律。答案：BDQQQQ解析：AB：点电荷Q恰好静止不动，对Q受力分析，根据库仑定律，则有：k1k2错误！未找到引用r2r212源。，所以Q、1如图所示，两个分别用长l＝5cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同金属小球（可视为点电荷），带有等量同种电荷，由于静电力为斥力，它们之间的距离r＝6cm。已测得每个金属小球的质量m＝1.2×10－3kg，试求它们之间的库仑力大小及每个金属小球所带的电荷量。（g取10m/s2，k＝9.0×109N·m2/C2）对球受力分析，根据

7、共点力平衡条件，从而求出库仑力大小；依据库仑定律表达式，即可求出电荷量。解析：带电金属小球在重力、静电力和线的拉力作用下，处于平衡状态，它的受力如图所示：1．下列关于点电荷的说法正确的是（）A．点电荷一定是电荷量很小的电荷B．点电荷是一种理想化的模型，实际不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．两均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷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处，恰好处于悬浮状态。现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h处无初速度释放