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1、第二节探究静电力 一、单项选择题 1下列说法中正确的是( ) A点电荷就是体积很小的带电体 B点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C根据公式Fk q1q2 r 2，当 r 0 时，F D静电力常量的数值是由实验得出的 解析： 带电体能否看成是点电荷取决于所研究的问题，并不是取决于它的实际大小和带 电量的多少当r 0 时，库仑定律已不再适用静电力常量是由库仑通过扭秤实验测量得到 的 答案： D 2设某个星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km处的地方，又若将同样 的电子粉尘带到距星球表面3 000 km处的地方相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘 ( ) A向星球下落 B仍在原
2、处悬浮 C推向太空 D无法判断 解析： 设该粉尘离球心的距离为r ，粉尘的质量为m ，星球的质量为M ，粉尘所带的电荷 量为 q，星球所带的电荷量为Q ，则有 k Qq r 2G Mm r 2. 由等式看出r 改变，等式仍然成立 答案： B 3用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素如图所示，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 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
3、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 变大，说明F与 d 有关 B保持 Q、q 不变，减小d，则 变大，说明F与 d 成反比 C保持 Q、d 不变，减小q，则 变小，说明F与 q 有关 D保持 q、d 不变，减小Q，则 变小，说明F与 Q成正比 答案： C 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 静电力大小为( ) AF kQ1Q2 ()3r 2 BF kQ1Q2 ()3r 2 CFv0时， B球做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动反之，做库仑力、加速 度、速度都增大的向心运动若小球带同种电荷，B因
4、受 A相斥的库仑力做远离A的变加速 曲线运动， A和 B间距增大，库仑力减小、加速度减小，速度增加 答案： BC 7关于库仑定律的公式FkQ 1Q2 r 2，下列说法中正确的是( ) A当真空中的两个点电荷间的距离r 时，它们之间的静电力F0 B当真空中的两个点电荷间的距离r 0 时，它们之间的静电力F C当两个点电荷之间的距离r 时，库仑定律的公式就不适用了 D当两个点电荷之间的距离r 0 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适 用了 解析： A. 当真空中的两个点电荷间的距离r 时，它们之间的静电力F0，故 A正确， C错误 B.当两个点电荷距离趋于0 时，两电荷不能看成点电荷，此
5、时库仑定律的公式不再适 用故 B错误， D正确 答案： AD 8半径相同的两个金属小球A、B 带有等量电荷 ( 可视为点电荷) ，相隔一定距离，两球 之间的相互作用力大小为F，现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可能为( ) A吸引力， 1 8F B 吸引力， 1 4F C排斥力， 3 8F D 排斥力， 3 4F 解析： 设 A、B两球球心之间的距离为r ，A球带电荷量为q，若 B球带电荷量为q，根 据库仑定律可知A、B两球间的吸引力为Fk q 2 r 2. 当 C球先后与A、B两球接触后移开，A 球带 电荷量为 q 2，B球带
6、电荷量为 q 4，A、B两球之间的吸引力大小为 F k q 2 q 4 r 2. 比较可得F 1 8F，应选选项 A.同理 B带电荷量 q 时，选项C正确 答案： AC 9某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运 动，那么电子运动( ) A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大 C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越大 解析： 根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得， k e 2 r 2ma m 4 2r T 2m 2r mv 2 r 得 ak e 2 mr 2T 2m4 2r ke 2 2ke 2 mr 3v 2 ke 2 mr A半
7、径越大，加速度越小，故A错误； B.半径越小，周期越小，故B错误； C.半径越大， 角速度越小，故C正确； D.半径越小，线速度越大，故D正确 答案： CD 三、非选择题 ( 按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤， 答案中必须明确写出数值和单位) 10相距为L 的点电荷A、B 带电量分别为4Q和 Q，如图所示，今引入第三个点电荷 C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量为 _，放置在 _ 解析： A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷在同一条直线上，外侧二个电荷相互排斥， 中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧 电荷电量大，中
8、间电荷电量小，所以C必须为正电，在B的右侧 设 C所在位置与B的距离为r ，则 C所在位置与A的距离为Lr ，要能处于平衡状态， 所以 A对 C的电场力大小等于B对 C的电场力大小，设C的电量为q. 则有：解得： r L 对点电荷A，其受力也平衡，则： k 4Qq 2kQq L 2 解得： q4Q 答案： 4Q，B的右侧 L 处 11真空中有两个相距1 m 带电荷量相等的点电荷，它们间的静电力的大小为3.6 10 4 N， 求每个点电荷的电荷量是多少？它是元电荷的多少倍？( 静电力常量k9.0 10 9 Nm 2/c2) 解析： 由 Fkq 2 r 2得 q210 7 C Nq e1.2510 12 答案： 210 7 C 1.2510 12 12如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置若固定的带正电小 球 A的电荷量为Q，B球的质量为m ，带电荷量为q，30， A和 B在同一条水平线上，整 个装置处于真空中试求A、B两球间的距离r. 解析： 由图可知： Fmgtan mgtan 30 3 3 mg FkqQ r 2 联立解得r 3kQq mg 答案： 3kQq mg