高中物理人教版 (新课标)选修32 库仑定律同步训练题

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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．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
解析：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确。
答案：B
2．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )
A．对任何带电荷之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式
B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式
C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的
D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电
解析：库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。库仑力也符合牛顿第三定律，C对。橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。
答案：C
3.如图1－2－8所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开， 图1－2－8
这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是( )
A.eq \f(1,8)F B.eq \f(1,4)F
C.eq \f(3,8)F D.eq \f(3,4)F
解析：由于A、B间有吸引力，则A、B带异种电荷。设电荷量都为Q，则两球之间的相互吸引力为：F＝keq \f(Q1Q2,r2)即F＝eq \f(kQ2,r2)。当C球与A球接触后，A、C两球的电荷量为：q1＝eq \f(Q,2)。当C球再与B球接触后，B、C两球的电荷量为：
q2＝eq \f(Q－\f(Q,2),2)＝eq \f(Q,4)
所以此时A、B两球之间的相互作用力的大小为
F′＝eq \f(k\f(Q,2)·\f(Q,4),r2)＝keq \f(Q2,8r2)＝eq \f(F,8)，故选项A正确。
答案：A
4．有两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距l。如果引入第三个小球，恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，应放在何处，电荷量又是多少？
解析：没有引入第三个小球前，两球之间存在斥力作用；F21和F12，它们互为作用力和反作用力。欲使两球平衡，则必须受到F31和F32这两个力作用。而这两个力是由引入的第三个带电小球施加的，因此第三个小球应放在这两球之间，且带负电。如图所示。
设第三个小球电荷量为－q，与第一个小球的距离为x。因为第三个小球处于平衡状态，因此F13和F23为一对平衡力，即F13＝F23，由库仑定律得keq \f(qQ,x2)＝keq \f(q·9Q,l－x2)，所以x＝eq \f(l,4)，又因为F21和F31为一对平衡力，即F31＝F21，由库仑定律得keq \f(qQ,x2)＝keq \f(Q·9Q,l2)，所以q＝eq \f(9,16)Q。
答案：第三个小球应带负电荷，电荷量为－eq \f(9,16) Q。放在前两个小球的中间，且距电荷量为Q的小球eq \f(l,4)。