1.關(guān)于電荷和庫侖定律,下列說法正確的是( )
A.點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量,q1對q2的靜電力大小等于q2對q1的靜電力大小
B.元電荷實際上是指電子和質(zhì)子本身
C.庫侖定律只適用于體積很小、帶電均勻的球體
D.試探電荷、點電荷、元電荷都是理想化模型
2.用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸原來不帶電的驗電器時,發(fā)現(xiàn)驗電器金屬箔片分開,原因是( )
A.驗電器帶了負電,由于同種電荷相互排斥而分開
B.驗電器帶了負電,由于同種電荷相互吸引而分開
C.驗電器帶了正電,由于同種電荷相互排斥而分開
D.驗電器帶了正電,由于同種電荷相互吸引而分開
3.如圖所示,不帶電的金屬導體A和B放在絕緣支柱上并相互接觸,帶正電的小球C靠近A,以下說法正確的是( )
A.若先將A、B分開,再移走C,A帶正電,B帶負電
B.若先將A、B分開,再移走C,B帶正電,A帶負電
C.若先將C移走,再把A、B分開,A帶正電,B帶負電
D.若先將C移走,再把A、B分開,B帶正電,A帶負電
4.下列說法正確的是( )
A.點電荷就是體積很小的帶電體
B.點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體
C.點電荷僅僅是一種理想化模型
D.根據(jù)F=kq1q2r2,當r→0時得出F→∞
5.一根絕緣性良好的光滑玻璃管放在水平面內(nèi),玻璃管內(nèi)部有兩個完全相同的彈性金屬小球A和B,電荷量分別為9Q和-Q,兩球從如圖所示的位置由靜止釋放,那么兩球再次經(jīng)過圖中的原靜止位置時,A球受到的庫侖力與剛釋放時所受庫侖力的比值為( )
A.169B.916C.1D.320
6.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為L的絕緣輕繩下端,另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點的正下方(A、B均視為點電荷),輕繩與豎直方向成60°角,小球A、B靜止于同一高度。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,則小球所受靜電力大小為( )
A.12mgB.32mg
C.kQ2L2D.4kQ23L2
能力提高
7.如圖所示,帶正電的小球A和帶負電的小球B可看成質(zhì)點和點電荷,被輕繩1和2系住后通過電荷間的相互作用恰好能靜止為如圖所示的狀態(tài),輕繩1與豎直方向成30°,輕繩2水平。則( )
A.B對A的庫侖力可能與輕繩2的拉力相等
B.A與B間的庫侖力可能小于輕繩2的張力
C.A與B的總重力與輕繩2的拉力之比為3∶1
D.輕繩1與輕繩2的拉力之比為4∶3
8.與“磁懸浮”對應(yīng)的一種技術(shù)叫“電懸浮”。如圖所示,豎直平面內(nèi)有a、b、c三個帶電小球,其中a、b固定于絕緣水平面上,三球的連線恰好組成正三角形,“電懸浮”恰好能使小球c靜止,則( )
A.a、b的電荷量必相等
B.a、b、c的電荷量必相等
C.a、b有可能帶相反電性的電荷
D.c的重力大小等于a、c間的庫侖斥力大小
9.(2022浙江寧波高一期中)如圖所示,水平地面上固定一個絕緣直角三角形框架ABC,其中∠ACB=θ。質(zhì)量為m、電荷量為q的小圓環(huán)a套在豎直邊AB上,AB面與圓環(huán)的動摩擦因數(shù)為μ,質(zhì)量為M、電荷量為+Q的小球b位于斜邊AC上,a、b靜止在同一高度上且相距L。已知小圓環(huán)、小球視為質(zhì)點,AC面光滑,則( )
A.小圓環(huán)a帶正電
B.小圓環(huán)a受到的摩擦力為μkQqL2
C.小球b受到的庫侖力為Mgtanθ
D.斜面對小球b的支持力為Mgcsθ
優(yōu)化集訓14 電荷與庫侖定律
1.A 解析 電荷之間的作用力是相互作用力,點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量,q1對q2的靜電力大小等于q2對q1的靜電力大小,A正確;元電荷是基本電量單位,不是指電子和質(zhì)子本身,B錯誤;庫侖定律只適用于點電荷之間的相互作用,體積很小、帶電均勻的球體不一定能看作點電荷,C錯誤;點電荷是理想化模型,試探電荷、元電荷不是理想模型,D錯誤。
2.A 解析 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,接觸驗電器后,驗電器帶了負電,驗電器金屬箔片上由于同種電荷相互排斥而分開,故選A。
3.B 解析 帶正電的小球C靠近A端,由于感應(yīng)起電,A端帶負電,B端帶正電,將A、B分開,再移走C,則A整體帶負電,B整體帶正電,故A錯誤,B正確;帶正電的小球C靠近A端,由于感應(yīng)起電,A端帶負電,B端帶正電,將C移走,A、B上的電荷又馬上中和,不再帶電,再把A、B分開,A、B都不帶電,故C、D錯誤。
4.C 解析 當兩點電荷的間距遠大于自身的大小時,才能看成點電荷,并不是體積很小就能當作點電荷,故A錯誤;帶電體能否看作點電荷是由研究問題的性質(zhì)決定,與自身大小形狀無具體關(guān)系,足夠小的電荷不一定就是點電荷,故B錯誤;點電荷類似力學中的質(zhì)點,是一種理想化的物理模型,故C正確;當r→0時,帶電體就不能看成點電荷了,公式F=kq1q2r2就不能用了,故D錯誤。
5.A 解析 設(shè)位于圖示位置時兩小球之間的距離為r,則剛釋放時兩小球之間的庫侖力大小為F=k9Q2r2,釋放后在靜電引力作用下,兩小球接觸后再分開,電量先中和再平分,二者帶了等量同種電荷,當再次經(jīng)過圖示位置時,兩小球之間的庫侖力大小為F'=k(4Q)2r2=k16Q2r2,所以有F'F=169,A正確。
6.D 解析 小球A受力分析如圖所示
Fmg=tan 60°,F=3mg可知選項A、B錯誤;根據(jù)三角形知識,LAB=32L,根據(jù)庫侖公式F=kQqLAB2=4kQ23L2,選項D正確。
7.C 解析 選取B為研究對象,受力分析如圖甲所示,B受重力GB、A對B的庫侖力FAB、輕繩2的拉力F2,根據(jù)平衡條件,這3個力合力為0,則FAB與F2的合力應(yīng)與GB大小相等、方向相反,由圖甲可知,根據(jù)幾何關(guān)系,FAB一定大于F2,所以B錯誤;由牛頓第三定律,B對A的庫侖力一定大于輕繩2的拉力,所以A錯誤;再選取A與B整體為研究對象,受力分析如圖乙所示,整體受重力G總、輕繩1的拉力F1、輕繩2的拉力F2,根據(jù)平衡條件,這3個力合力為0,則F1與F2的合力應(yīng)與G總大小相等、方向相反,由圖乙可知tan 30°=F2G總,得G總F2=3,所以C正確;由圖乙可知sin 30°=F2F1,則輕繩1與輕繩2的拉力之比應(yīng)為2∶1,所以D錯誤。
8.A 解析 根據(jù)對稱性,a、b對c的斥力必大小相等,a、b的電荷量必相等,A正確;根據(jù)庫侖定律,c的電荷量不必與a(或b)的電荷量相等,B錯誤;對c受力分析,可知小球c的重力和a、b對c的庫侖斥力平衡,故三者的電性必相同,C錯誤;根據(jù)三力平衡作矢量三角形,可知c的重力大小應(yīng)為a、c間的庫侖斥力的3倍,D錯誤。
9.D 解析 a、b靜止在同一高度上,對b受力分析,受到重力、斜面的支持力及a對b的庫侖力,從而處于平衡狀態(tài),由于b帶正電,因此a帶負電,故A錯誤;a處于靜止狀態(tài),受到的是靜摩擦力,那么其大小為Ff=mg,并不是滑動摩擦力,因此Ff≤μkQqL2,故B錯誤;對b受力分析,則有庫侖力F=kQqL2,據(jù)平衡條件可得,庫侖力F=Mgtan θ,斜面對b的支持力為FN=Mgcsθ,故C錯誤,D正確。

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