【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版选修3-11-2库仑定律限时过关练（解析版） 11页

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：选修3-1 ‎ ‎1.2库仑定律（解析版)‎ ‎1．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷的带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间的静电力的大小为 A． B． C． D．‎ ‎2．真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量异种电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球之间的库仑力大小（ ）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎3．库仑定律的适用范围是 （ ）‎ A．真空中两个带电球体间的相互作用 B．真空中任意带电体间的相互作用 C．真空中两个静止点电荷间的相互作用 D．真空中两个带电体的大小小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 ‎4．关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是( )‎ A．点电荷所带电荷量一定是元电荷 B．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型 C．点电荷所带电荷量可能很大 D．点电荷是客观存在的 ‎5．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，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为‎2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。则（ ）‎ A．A、B间库仑力大小为 B．A、B间库仑力大小为 C．细线拉力大小为 D．细线拉力大小为 ‎6．如图所示，两个固定的带正电的点电荷q1、q2，电荷量之比为1∶4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使q3能处于平衡状态，对q3的位置、电性和电荷量的要求，以下叙述正确的是 A．q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为负电荷，对电荷量无要求 B．q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为正电荷，对电荷量无要求 C．q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求 D．q3在q1和q2连线的延长线上，位于q1左侧处，对电性和电荷量均无要求 ‎7．下列说法中正确的是（）‎ A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体 C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷 D．两个带电小球即使相距非常近，也能直接用库仑定律 ‎8．真空中，相隔一定距离的两个异种点电荷，它们之间相互作用的静电力为F.下列说法正确的是 A．F是引力 B．F是斥力 C．若增大两电荷间的距离，则F减小 D．若增大两电荷间的距离，则F增大 ‎9．如图所示，在光滑绝缘的水平面上放置两带电的小物块甲和乙，所带电荷量分别为+q1‎ 和-q2，质量分别为m1和m2。同时由静止释放后，甲、乙两物块相向运动。则关于两物块的表述正确的是（ ）‎ A．碰撞前瞬间动量之比 p 甲：p 乙= 1：1‎ B．碰撞前瞬间速度大小之比 v 甲：v 乙= m1：m2‎ C．碰撞前瞬间动能之比 Ek 甲：Ek 乙= m2：m1‎ D．从开始运动到碰撞前过程中，位移比 X 甲：X 乙=1:1‎ ‎10．如图竖直墙面与水平地面均光滑绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内，若用如图所示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于如图所示位置，如果将小球B稍向左推过一些，两球重新平衡时的受力情况与原来相比(　　)‎ A．推力F将增大 B．墙面对小球A的弹力减小 C．地面对小球B的弹力减小 D．两小球之间的距离增大 ‎11．如图所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。‎ ‎(1)求液珠的比荷；‎ ‎(2)求液珠速度最大时离A点的距离h；‎ ‎12．把质量是的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示。若将带电荷量为的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B 在同一水平面上，相距‎0.30cm，试求：‎ ‎(1) A球受到的电场力多大？‎ ‎(2) B球所带电荷量为多少？‎ ‎13．如图所示，两个可视为质点的金属小球A和B质量都是m，都带正电荷，电荷量都是q，如果连接小球的绝缘细线长度都是L，静电力常量为k，重力加速度为g。求：连接A、B的细线张力为多少？‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】在距离改变之前库仑力为： ，带电量不变，而将它们之间的距离变为原来的4倍时库仑力为： ，故D正确，ABC错误。‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 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：‎ 第三个不带电的金属小球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：‎ 这时A、B两球之间的相互作用力的大小：‎ A．描述与分析相符，故A正确.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析不符，故C错误.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 库仑定律适用于真空中两个静止点电荷间，或者带电体大小远小于它们之间距离（即也可看成点电荷）。‎ A.A项与上述分析不相符，故A错误；‎ B.B项与上述分析不相符，故B错误；‎ C.C项与上述分析相符，故C正确；‎ D.D项与上述分析不相符，故D错误。‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 点电荷是一种理想化的物理模型，不是客观存在的；元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍；点电荷所带电荷量不一定是元电荷，所带电荷量可能很大，选项AD错误，C正确；检验电荷是用来检验电场是否存在的电荷，体积要小，带电量也要小；点电荷是理想化的模型；所以点电荷、元电荷、检验电荷不是同一种物理模型，故B错误；故选C.‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是对点电荷、元电荷和检验电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法．‎ ‎5．D ‎【解析】由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离： ，则 A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为： ，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.‎ 点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由题意知，电荷一定在两正电荷之间，根据平衡有：‎ k＝k 解得 ‎＝‎ 即 r1＝d q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求 A. q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为负电荷，对电荷量无要求与分析不符，故A项错误；‎ B. q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为正电荷，对电荷量无要求与分析不符，故B项错误；‎ C. q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求与析相符，故C项正确；‎ D. q3在q1和q2连线的延长线上，位于q1左侧处，对电性和电荷量均无要求与分析不符，故D项错误。‎ ‎7．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故A错误；‎ B.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，而感应起电是物体一部分转移到另一部分，故B错误；‎ C.两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷，故C正确；‎ D.两个带电小球即使相距非常近，不能看成质点，则不能直接用库仑定律，故D错误。‎ ‎8．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.因为是异种点电荷，它们之间是引力，故A正确，B错误；‎ CD.根据库仑定律可知，若增大两电荷间的距离，则F减小，故C正确，D错误。‎ ‎9．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.甲、乙两物块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，初始时系统的总动量为零，可知，碰撞前瞬间两个物块的动量大小相等，方向相反，则动量之比 p甲：p乙=1：1‎ 故A错误；‎ B.由p=mv，两个物块的动量大小相等，则得碰撞前瞬间速度大小之比 v甲：v乙=m2：m1‎ 故B错误；‎ C.根据 p相等，则得碰撞前瞬间动能之比 Ek甲：Ek乙=m2：m1‎ 故C项正确；‎ D.根据动能定理得，对甲有 W甲=Ek甲=‎ 对乙有 W乙=Ek乙=‎ 所以 X 甲：X 乙= m2：m1‎ 故D项错误。‎ ‎10．BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ABC.以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图所示：‎ 设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：‎ 将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小，再以AB整体为研究对象，分析受力如图所示 由平衡条件得：‎ F=N1‎ N2=（mA+mB）g 则F减小，地面对小球B的弹力一定不变。故A错误，B正确，C错误；‎ D. 库仑力 θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大。故D正确。‎ ‎11．(1)(2)H ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)设液珠的电荷量为q，质量为m，有 k－mg＝ma 又由题 a=g 解得液珠的比荷为 ‎＝‎ ‎(2)当液珠速度最大时，库仑力与重力大小相等有 k＝mg 解得 h＝H ‎12．(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)对B球受力分析如图所示，由几何关系知：‎ 由牛顿第三定律知：‎ ‎(2)由库仑定律得：‎ 代入数据得：‎ ‎13．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 以为研究对象，受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，则有：‎