物理必修 第三册2 库仑定律备课课件ppt

第2节 库仑定律

一、库仑定律的表达式及简单计算

1．（2021·海南·高二学业考试）下列关于点电荷的说法正确的是（　　）

A．点电荷是一种理想化模型

B．点电荷是指电荷量很少的带电体

C．体积很小的带电体，一定能视为点电荷

D．体积很大的带电体，一定不能视为点电荷

2．（2022·河南·信阳高中高一阶段练习）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为，式中k为静电力常量，若用国际单位制表示，k的单位应为（　　）

A． B． C． D．

3．（2019·北京市陈经纶中学高二期中）关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）

A．库仑定律只适用于两点电荷之间的相互作用

B．库仑定律适用于任意两带电体之间的相互作用

C．置于带电空心球球心处的点电荷所受库仑力为

D．把电荷的正负号代入库仑定律进行计算时，F为正值表示引力，F为负值表示斥力

4．（2022·安徽·合肥市第六中学高一期末）真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处。若将小球A的电荷量增加为原来的5倍，然后将两小球接触后分开，并使两小球间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两小球之间的静电力之比为（　　）

A． B． C． D．

二、库仑的实验

5．（2021·安徽·高二阶段练习）高中物理的实验方法主要有等效替代法、微小量放大法、极限法、控制变量法和逐差法等。如图所示的实验装置为库仑扭秤。细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使细丝扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，这里用到的实验方法为_________。保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为_______________；

根据该实验方法，接下来进行的实验操作是_______________________________________。

6．（2022·山东淄博·高一期末）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。

（1）他们分别进行了以下操作。

①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）

②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。

A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法

（3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。

三、静电力的计算

7．（2022·浙江·高三专题练习）如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属球A、B（两球半径相比两球间距不能忽略），分别带有-4Q和+Q的电荷量，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力（　　）

A．等于 B．小于 C．大于 D．等于

8．（2019·广东·深圳市龙岗区龙城高级中学高二期中）如图所示，三个完全相同的金属小球 、、位于等边三角形的三个顶点上，和 带正电，带负电，所带电量的大小比的小，已知受到和静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，这条有向线段应是（　　）

A． B． C． D．

9．（2022·河南·洛阳市孟津区第一高级中学高三阶段练习）（多选）如图所示，两质量分别为和、带电荷量分别为和的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和，若两小球恰在同一水平线上，那么（　　）

A．两球一定带异种电荷 B．一定不等于

C．一定小于 D．两球所受静电力一定不相等

10．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，圆心为O、半径为R的均匀带电圆环位于水平面内，带电量为Q。一个质量为m，带同种电荷带电量也为Q的小球，在圆心O的正上方高为h的处，处于静止状态，若与圆环上任一点的距离为L，则间的距离h为（静电力常量为k，重力加速度为g）（　　）

A． B． C． D．

11．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A，B，C，三球质量均为m，A与B，B与C相距均为比球半径r大得多。若小球均带电，且，，保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒定推力F作用于A球，使三者一起向右匀加速运动。求：

（1）的大小；

（2）球的电性和电荷量。

12．（2021·江苏徐州·高二期中）如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，时，甲静止，乙以的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v-t图像分别如图b中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（　　）

A．甲在时刻的加速度最大

B．甲、乙两球的质量之比为

C．两小球在时刻的电势能最大

D．在时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小

13．（2022·辽宁·二模）如图所示，带电小球A固定在竖直墙面上，用绕过固定在竖直墙上C点的小定滑轮的细线拉着带电小球B，小球B静止，此时A、B连线水平，A、B间的距离为r，A、C间的距离为h，h>r。用拉力F缓慢拉动绳端，使小球B缓慢向上移动，在小球B从图示位置一直运动到C点的过程中（　　）

A．拉力F一直减小 B．拉力F先增大后减小

C．小球一直做曲线运动 D．小球先做曲线运动后做直线运动

14．（2021·河南·模拟预测）如图所示，质量均为m的a、b、c、d四个带电小球，其中，a、b、c三个完全相同的小球的带电量均为q（电性未知），且位于光滑绝缘的水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三个小球等分整个圆周。带电量为10q（电性未知）的小球d位于O点的正上方R处，且在外力作用下恰好处于静止状态。重力加速度为g，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）

A．a、b、c、d四个小球带电量的总和一定为-7q

B．外力的大小为、方向竖直向上

C．小球a的角速度为

D．小球b的动能为

15．（2022·山东·高三期末）如图所示，真空中有四个相同的点电荷，电荷量均为q，分别固定在棱长为L的正四面体（由绝缘材料制成）的四个顶点上，静电力常量为k。任意一个点电荷所受静电力的大小为（　　）

A． B． C． D．

16．（2009·江苏·高考真题）两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为

A． B． C． D．

17．（2011·海南·高考真题）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的带电荷量为q，球2的带电荷量为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，此时球1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知

A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6

18．（2017·浙江·高考真题）如图所示质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上.其中O点与小球A的间距为l．O点与小球 B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则(     )

A．A、B间库仑力大小

B．A、B间库仑力

C．细线拉力大小

D．细线拉力大小

19．（2014·浙江·高考真题）（多选）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（　　）

A．小球A与B之间库仑力的大小为

B．当时，细线上的拉力为0

C．当时，细线上的拉力为0

D．当时，斜面对小球A的支持力为0

20．（2020·浙江·高考真题）如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（       ）

A．

B．弹簧伸长量为

C．A球受到的库仑力大小为2Mg

D．相邻两小球间距为

21．（2012·上海·高考真题）（多选）如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷最分别为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

22．（2022·辽宁·高考真题）（多选）如图所示，带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为的球2，斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（　　）

A．带负电

B．运动至a点的速度大小为

C．运动至a点的加速度大小为

D．运动至ab中点时对斜面的压力大小为