库仑定律习题课
+
-
+4Q
-Q
qc
解析：如图所示，首先分析点电荷 C 可能放置的位置，三个点 解：设点电荷 C置于B的右侧且距离B 为 x，带电荷为q，则 电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C只能 4Qq Qq 在AB决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有 3个， k 由C受力平衡FAC=FBC有： k 2 一是AB间，A与B带异性电荷互相吸引， C A、B均 ( L x) 2 x电荷必须与 产生推斥力，这不可能。二是在BA连线的延长线上，放A的左 2 侧，此时C离A近，A带电荷又多，不能同时使 A、B处于平衡。 Qq 4Q 由 B受力平衡 FCB=FAB有： k B的右侧且带正电能满足 k 2 三是 AB连线的延长线上，放 A、B同 2 x L 时处于平衡，C同时也平衡。 由上面两解得： q 4Q xL
0.02N 5×10-8C
• 甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量 分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球 又用绝缘细线悬挂在天花，求绳子的拉力
• 例：如右图所示，在光滑绝缘水平面 上放置3个电荷量均为q(q＞0)的相同 小球，小球之间用劲度系数均为k0的 轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处于静 止状态时，每根弹簧长度为l.已知静 电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感 应，则每根弹簧的原长为( )
结论： ①当A、B已固定，只要求C球受力平衡， 则C球的位置是唯一确定的，对其电量、 电性无要求。 ②当A、B未固定，要求三球均平衡， 则对C球的位置、电量、电性都有要求。 同种电荷放中间，异种电荷在两边； 远离大球近小球，平衡位置连成线； 三个小球都平衡，电量正负有条件； 第三小球能平衡，电量正负任意选。
解：
y
+q2
4m 3m
F23
37o 5m
F13
q3 正交分解 F Fy
x
F13 k
q1q2 6.00 10 2.00 10 9 9 9.0 10 N 4.32 10 N 2 2 r13 5.00 0 9 0 9 F sin37 2.60 10 N y: 13 F13正交分解x: F 13 cos37 3.45 10 N
Q B q c 解析：每个带电小球都受到另外两个小球的库仑力作用，且都要 处于平衡状态，由受力分析可知小球C应放在AB连线之间，且应 带负电荷。 1 QqC 9QqC rAC L 由C受力平衡FAC=FBC有： k 2 k 解得： 2 4 rAC ( L rAC )
2 QqC 9 Q 由A受力平衡FBA=FCA有： k k 2 2 L rAC
+Q
L=4r
++ +
+Q
Q2 FK 2 L
2 Q / F K 2 L
++ + L=4r
+Q
--Q
例题3：两个小球的带电量和距离如图所 示，则两电荷间的库仑力：（ B ） 2 Q2 Q A、 F k B、F k 2 (3r )2 (3r ) +Q C、
Q2 F k (3r )2
3r
r
r
F Fx2 Fy2 3.39 109 N
方向为x轴负方向
2.60 109 tan 1.19 9 Fx 2.18 10 Fy
q3受到的静电力的方向与x轴的正方向成 1300
典型模型
点电荷：物理模型，即如果满足相互之间距离
远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷. + + +
库仑定律经典习题
静电力叠加原理
例1、如图所示，在一条直线上，分别放置着 电荷量为QA=+3×10-9C、QB=-4×10-9C、 QC=+3×10-9C的A、B、C三个点电荷，试求 点电荷A受到的作用力.
例题2：三个点电荷呈三角形分布， q1=-6.00×10-9C，q2=5.00×10-9C， q3=-2.00×10-9C，它们之间的距离 和位置如图所示。求q3所受静电力 的大小和方向。
9Q
qc
4Q
解析：由点电荷qc受力平衡分析可知qc应放在AB连线之间，qc 是正电荷或负电荷都可以。
FAC A、B对C的静电力分别为：
由平衡条件： FAC
9Qq k 2 rAC
FBC
FBC
解得： rAC
3 r 5
4Qq k (r rAC )2
例题2:有AB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C,恰好使得3个小球 只在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? C 9Q A + +
9
9
q1
Fx
q2 q3 5.00 109 2.00 109 9 9 F23 k 2 9.0 10 N 5.63 10 N 2 r23 4.00
Fx 3.45 109 N 5.63109 N 2.18109 N Fy 2.60 109 N
试题分析：由于3个小球带同种电荷，互相排斥，所以弹簧处于 伸长状态，对小球受力分析，根据平衡的条件列出方程，可以 求得弹簧的原长．
对最右边的小球受力分析可知，小球受到另外两个带电小球对它向 右的库仑力，大小分别为
由力的平衡可知弹簧弹力的大小
故弹簧的伸长量为
故原长为l－
例题1：A、B两个点电荷，相距为 r，A带有9Q的正电荷， B 带有 4Q的正电荷。如果 A和 B 固定，应如何放置第三 个点电荷qC，才能使此电荷处于平衡状态？（指出电 C B 性和位置） + A +
练习：在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的金属 小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上， 小球D位于三角形的中心，如图所示．现让小球A、B、 C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小 球均处于静止状态，q的电荷量为：
巩固练习
1.如图所示，用两根等长的细线各悬一个 小球，并挂于同一点，已知它们质量相同， 当它们带上同种电荷时，相距r而平衡， 若将它们电量都减小一半，待它们重新平 衡后，两球间的距离将（ ） A A、 大于r/2 B、等于r/2
9 qC Q 解得： 16
1
所以第三个小球C应放在AB连线之间距A为 rAC L 处， 4 9 电荷量为 qC Q 16
例题5：相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q和-Q，要引进 第三个点电荷C，使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状 态，试求C电荷的电量和放置的位置？ C A B
C、小于r/2 D 、不能确定
r
2.如图A、B、C三点位一直角三角形的三个顶 点，角B为30度，现在A、B两点放置电荷qA, qB,,测得在C点处正点电荷受静电力方向与AB 平行向左，则A带____ 负 电， qA： qB=_________ １：８
FC
C
A
BБайду номын сангаас
+Q
D、不能确定
等效点电荷的距离增大
二、含库仑力的共点力的平衡
分析方法与力学相同 (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件
例题1：如右图，求+q受到的静电力？
本题应从悬挂小球受三个力作用处于平衡 状态来求+q受到的静电力。
F mg tan
θ
m +q
+Q
例、把质量为2．0克的带负电的小球A， 用绝缘细绳悬挂起，若将带电量为Q＝ ４.０×１０-6库的带电小球B靠近A， 如图所示。当两个带电小球在同一高 度相距30厘米时，绳与竖直方向恰成 45o角。求： （1）B球受的库仑力； （2）A球的带电量是多少？
终版库仑定律习题课(分类讲解).ppt
精选
[典型例题]
2
例2 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光 滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r 大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q, 若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终 保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）C球所带电
作业⑴：将本题中B的电荷量改为－4Q，
其余不变
精选
α1 α2
m1
m2
➢两电荷相互作用力F1 =F2
与其电荷相等与否无关!
T1
F1
α1
m1g
T2
F2 m2g α2
精选
α1 α2
m1
m2
三、含库仑力的动力学问题
运用牛顿第二定律结合运动学公式求解
精选
例7、光滑水平面有A、B两个带电小球， A的质量是B的质量的2倍，将两球由静 止释放，初始A的加速度为a,经过一段 时间后，B的加速度也为a，速度大小
C. 可能不变 D. 以上三种都可能存在
Q1
Q 精选
2
例3、有两个完全相同的带电小球Ａ和 Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q, 球心间距 为R，将它们用绝缘支柱固定起来， 现用第三个一样的不带电的金属球C 反复不断地和A、B轮流接触，最后 移开C，A、B间的作用力变为原来的 多少倍？
9/10
精选
点电荷、带电体的静电平衡 在真空中某处同时存在几个点电荷、带电 体，由于相互间库仑力的作用而保持平衡状态 的现象。 处理方法：
• ２、公式表示： • ３、应用范围：
F
k
q1q2 r2
• （１）点电荷： 理想化模型
• （２）真空
1.2.2--库仑定律习题课
等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b
两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是 库＝kQl22
链 接
B．F 引≠Gml22，F 库≠kQl22
C．F 引≠Gml22，F 库＝kQl22
D．F 引＝Gml22，F 库≠kQl22
两定律比较
C
A、－Q，在A左侧距A为L处 B、－2Q，在A左侧距A为L/2处 C、－4Q，在B右侧距B为L处 D、+ 2Q，在A右侧距A为3L/2处
【例2】 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第 三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用 下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于 何处？所带电荷量为多少？
位置规律： 两同夹异，两大加小，近小远大
例4、如图所示，把质量为0.2 g的带电小球A
用丝线吊起，若将带电量为4×10－8 C的小球B
靠近它，当两小球在同一高度相距3 cm时，丝
线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力 栏
目
F多大，小球A带的电量q为多少．(k＝9.0×109
链 接
N·m2/C2)
库仑定律
公式
F
k
Q1Q2 r2
方向
电荷中心连线
考虑 微观粒子,宏观带电体 场合 真空
万有引力定律
F G m1m2 r2
质量中心连线
宏观天体
二、库仑力与牛顿定律相结合的问题
例6、光滑绝缘水平面上有A、B两个带电小 球，A的质量是B的质量的2倍，相距为r。现 将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经 过一段时间后，B的加速度也为a，此时A的 加速度是多少？两者相距多远？电性有何关 系？
静电力 库仑定律(习题课件)
A
B
+
－
＋
9Q
－4Q
QC
答案：（ ３）应放在ＡＢ连线上距离Ｂ右侧
２ｒ处，电荷Ｃ应带正电，电量为３６Ｑ
小结：共线的三个点电荷平衡的规律可总结为：“两同夹一异， 两大夹一小，近小远大，”且三个电荷的电荷量满足 q1q3＝ q1q2 ＋心相距为 L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设 每次各球带电量绝对值相同）( B ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
2.真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果
保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大
为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于( D )
A.F
B.2F
C. F
D. F
2
4
【解析】选D。由
F
k
q1q r2
2
，知
F
1 r2
，当r增大为
原来的2倍时，F变为原来的 1 ，选项D正确。
4
3.已知点电荷A的电量是点电荷B的2倍，则A对B作
例1.关于库仑定律，以下说法中正确的是（多选）(B D )
A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带 电体 B.库仑定律是实验定律 C.库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用 D.库仑定律不仅适用于静止电荷间的相互作用，也适用于 运动电荷间的相互作用
【解析】选B、D。一个带电体能否看做点电荷不由它的体积 大小来确定，体积小的带电体不一定能视为点电荷，A错； 库仑定律是在大量的实验探究基础上总结出来的，B对；库 仑定律适用于真空中的点电荷，电荷间的库仑力与电荷的运 动状态无关，C错、D对。
变为原来的多少倍？
解析 设 A、B 两球间的距离为 r，由库仑定律知，开始时 A、
1.2_库仑定律同步练习 (有答案)
第二节库仑定律1、关于库仑定律，下列说法正确的是：（）A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体；B．根据F=k q1q2/r2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大；C．带电量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍；D．库仑定律的适用条件是：真空和点电荷。
2、孤立的A、B两点电荷相距R，A的电量是B的a倍，A的质量是B的b倍，已知A受到的静电力大小为F，则B受到的静电力大小为（）A．F B．(a+b)F C．(a—b)F D．abF3、带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F。
若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为A．F/24 B．F/16 C．F/8 D．F/44、真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍C．8倍 D．16倍5如图，两个带异种电荷的小球A、B，A用绝缘杆固定在B的正上方，两球相距d时恰好平衡，若将B向上移动d/4仍要它平衡，可采用的方法是（）A．仅使q A减小到原来的3/4B．仅使q B减小到原来的9/16C．使q A和q B均减小到原来的3/4D．使q A和q B均减小到原来的1/47有两个点电荷所带电荷量均为+Q，相距为L，它们之间的作用力为F。
把两个点电荷上带的电量分别转移给两个半径都为r的金属球，两球心间的距离仍为L，这时两球间的作用力为F'，则( )A ．F'=FB ．F'>FC ．F'<FD ．无法确定两力的关系8、如图所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，且Q 2=4Q 1．现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么( )A ．Q 3应为负电荷，放在Q 1的左边．B ．Q 3应为负电荷，放在Q 2的右边C ．Q 3应为正电荷，放在Q 1的左边．D ．Q 3应为正电荷，放在Q 2的右边．9、两个通草球带电后相互推斥，如图所示。
库仑定律讲解及习题(含答案)
库仑定律讲解及习题(含答案)第1章静电场第02节 库仑定律[知能准备]1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ．它是一个理想化的模型．2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 ．3．库仑定律的表达式：F =221r q q k ； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量， k = 9.0×109N m 2/C 2.[同步导学]1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球．例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L ＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力FA ．带同种电荷时,F ＜22L q kB ．带异种电荷时,F ＞22L q kC ．不论带何种电荷,F ＝22L q k D ．以上各项均不正确 解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两球心间的距离L 来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L ，如图1—2—1（a ）所示，的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：根据“同电相斥、异电相吸”的规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量，因为F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能是F 2，故选项B 正确． 例2 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上，如图1—2—3所示，若θ1＝θ2,则下述结论正确的是 A.q 1一定等于q 2 B.一定满足q 1/ m 1＝q 2/ m 2 C.m 1一定等于m 2 D.必须同时满足q 1＝q 2, m 1＝ m 2 图1—2—3 解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示，此时只需分解F 1.由平衡条件得： 0sin 11221=-θF r q q k0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理，对m 2分析得：.22212gr m q kq tg =θ图1—2—4因为21θθ=，所以21θθtg tg =，所以21m m =. 可见，只要m 1= m 2，不管q 1、q 2如何，1θ都等于2θ.所以，正确答案是C.讨论：如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样？如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上) 因为.21211grm q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何，两式中的221gr q kq 是相等的． 所以m 1> m 2时，1θ<2θ, m 1< m 2时，1θ>2θ. 5．库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动能定理，动量守恒定律，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一样使用．这就是：电学问题，力学方法．例3 a 、b 两个点电荷，相距40cm ，电荷量分别为q 1和q 2，且q 1＝9 q 2，都是正电荷；现引入点电荷c ，这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?解析：点电荷c 应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡．由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c 在a 、b 之间才有可能都平衡．设c 与a 相距x ，则c 、b 相距(0.4－x)，如点电荷c 的电荷量为q 3，根据二力平衡原理可列平衡方程：a 平衡：=2214.0q q k 231x q q k b 平衡： .)4.0(4.0232221x q q k q q k -= c 平衡： 231x q q k ＝.)4.0(232x q q k - 显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x ＝30cm 所以 c 在a 、b 连线上，与a 相距30cm ，与b 相距10cm ．q 3＝12161169q q =，即q 1:q 2:q 3=1:91:161 (q 1、q 2为正电荷，q 3为负电荷)例4 有三个完全相同的金属球A 、B 、C ，A 带电荷量7Q ，B 带电荷量﹣Q ，C 不带电．将A 、B 固定，然后让C 反复与A 、B 接触，最后移走C 球．问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?解析： C 球反复与A 、B 球接触，最后三个球带相同的电荷量，其电荷量为Q′＝3)(7Q Q -+＝2Q ．A 、B 球间原先的相互作用力大小为F ＝./77222221r kQ r Q Q k r Q Q k =⋅=A 、B 球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′1Q′2/r 2=222/4/22r kQ r Q Q k =⋅⋅即 F′＝ 4F ／7.所以 ：A 、B 间的相互作用力变为原来的4／7． 点评： 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容．利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时，通常不带电荷的正、负号，力的方向根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”来判断．如图1—2—5所示．在光滑绝缘的水平面上的A 、B 两点分别放置质量为m 和2m 的两个点电荷Q A 和Q B.将两个点电荷同时释放，已知刚释放时Q A的加速度为a ，经过一段时间后(两电荷未相遇)，Q B的加速度也 为a ，且此时Q B的速度大小为v ，问： (1) 此时Q A的速度和加速度各多大? (2) 这段时间 内Q A 和Q B构成的系统增加了多m 2m 图13—少动能？解析：题目虽未说明电荷的电性，但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律)．两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大)．对Q A 和Q B构成的系统来说，库仑力是内力，系统水平方向动量是守恒的．(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F 1，则：F 1＝ m a ．当Q B的加速度为a 时，作用力大小为F 2，则：F 2＝2 m a ．此时Q A的加速度a′＝.222a m ma m F == 方向与a 相同．设此时Q A 的速度大小为v A ，根据动量守恒定律有：m v A ＝2 m v ，解得v A＝2 v ，方向与v 相反． (2) 系统增加的动能 E k ＝kA E ＋kB E ＝221A mv ＋2221mv ⨯＝3m 2v 6．库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比定律，这与万有引力定律十分相似，目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解．[同步检测]1．下列哪些带电体可视为点电荷A ．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B ．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C ．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D ．带电的金属球一定不能视为点电荷2．对于库仑定律，下面说法正确的是A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F = 221r q q k ；B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点之间的距离应是A ．4dB ．2dC ．d/2D．d/44．两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100 d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )A．F／100 B．10000F C．100FD．以上结论都不对5．两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将A．保持不变B．先增大后减小C．增大D．减小6．两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为A．O B．F C．3FD．4F７．如图1—2—6所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直图1—方向的夹角分别为α和β卢，且α < β，由此可知A．B球带电荷量较多B．B球质量较大C．A球带电荷量较多D．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α ′< β′８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q1和q2，用长均为L的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为.９．两个形状完全相同的金属球A和B，分别带有电荷量qA ＝﹣7×108-C和qB＝3×108-C，它们之间的吸引力为2×106-N．在绝缘条件下让它们相接触，然后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”或“吸引力”)，大小是．(小球的大小可忽略不计)10．如图1—2—7所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为303g，则B带电荷量是多少?(g取l0 m／s2)图1—2[综合评价]1．两个带有等量电荷的铜球，相距较近且位置保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F 1，它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F 2，则F 1和F 2的大小关系为：A ．F 1＝F 2 D ．F 1> F 2C ．F 1< F 2D ．无法比较 2．如图1—2—8所示，在A 点固定一个正点电荷，在B 点固定一负点电荷，当在C 点处放上第三个电荷q 时，电荷q 受的合力为F ，若将电荷q 向B 移近一些，则它所受合力将A ．增大 D ．减少 C ．不变 D ．增大、减小均有可能．3．真空中两个点电荷，电荷量分别为q 1＝8×109-C 和q 2＝﹣18×109-C ，两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上,如图1—2—9所示．有一个点电荷放在a 、b 连线(或延长线)上某点，恰好能静止，则这点的位置是 图1—图1—2A ．a 点左侧40cm 处B ．a 点右侧8cm 处C ．b 点右侧20cm 处D ．以上都不对．4．如图所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，Q 2=4Q 1．现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么 （ ）A.Q 3应为负电荷，放在Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷，放在Q 2的右边C.Q 3应为正电荷，放在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷，放在Q 2的右边．5．如图1—2—10所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q 1和q 2，质量分别为m 1和m 2，当两球处于同一水平面时，α >β，则造成α >β的可能原因是： A ．m 1>m 2 B ．m 1<m 2 C q 1>q 2 D ．q 1>q 26．如图1—2—11所示，A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动．已知m A ＝2m B ，A v ＝20v ，B v ＝0v ．当两电荷相距最近时，有 A ．A 球的速度为0v ，方向与Av 相同 B ．A 球的速度为0v ，方向与Av 相反 图1—图1—图1—C ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相同D ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相反． 7．真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ，已知q A ＝+2.0×108-C ，q B ＝+8.0×108-C ，现引入电荷C ，电荷量Qc ＝+4.0×108-C ，则电荷C 置于离Acm ，离B cm 处时，C 电荷即可平衡；若改变电荷C 的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C 的电性，仍置于上述位置，则C 的平衡 ，若引入C 后，电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡，则C 电荷电性应为 ，电荷量应为 C ． 8．如图1—2—12所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A 球带9Q 的正电荷，B 球带Q 的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a ，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 ． 9．如图1—2—13所示，两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ，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 ．则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A 的细线中的张力为多大?10．如图1—2—14所示，一个挂在丝线下端的图1—带正电的小球B 静止在图示位置．固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ，B 球质量为m 、电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A 、B 两球间的距离．第二节 库仑定律知能准备答案：1.点电荷 2.乘积 平方 连线上 同步检测答案：1.BC 2.AC 3.C 4.D 5.A6.D7.D8.221/3gl q kq 9.排斥力，3.8×107-N 10.106-C 综合评价答案：1.C 2. D 3.A 4. A 5.B 6.A 7. 10/3, 20/3, 不变，不变，负，8×910- 8.16a/9 9.mg l q k +22 2mg 10.mg kQq 3。
库仑定律讲解及习题(含答案)
第1章静电场第02节 库仑定律[知能准备]1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ．它是一个理想化的模型． 2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 ．3．库仑定律的表达式：F = 221rq q k ； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量， k = 9.0×109N m 2/C 2.[同步导学]1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球．例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L ＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力FA ．带同种电荷时,F ＜22L q kB ．带异种电荷时,F ＞22Lq k C ．不论带何种电荷,F ＝22Lq k D ．以上各项均不正确 解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两球心间的距离L 来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L ，如图1—2—1（a ）所示，图1—2—1 图1—2—2则F ＜ 22Lq k ，故A 选项是对的，同理B 选项也是正确的． 3．库仑力是矢量．在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向．4．系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和．例2 如图1—2—2所示，三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：根据“同电相斥、异电相吸”的规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量，因为F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能是F 2，故选项B 正确．例2 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上，如图1—2—3所示，若θ1＝θ2,则下述结论正确的是A.q 1一定等于q 2B.一定满足q 1/ m 1＝q 2/ m 2C.m 1一定等于m 2D.必须同时满足q 1＝q 2, m 1＝ m 2图1—2—3解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示，此时只需分解F 1.由平衡条件得：0sin 11221=-θF rq q k 0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理，对m 2分析得：.22212gr m q kq tg =θ 图1—2—4 因为21θθ=，所以21θθtg tg =，所以21m m =. 可见，只要m 1= m 2，不管q 1、q 2如何，1θ都等于2θ.所以，正确答案是C.讨论：如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样？如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上)因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何，两式中的221gr q kq 是相等的． 所以m 1> m 2时，1θ<2θ, m 1< m 2时，1θ>2θ.5．库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动能定理，动量守恒定律，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一样使用．这就是：电学问题，力学方法．例3 a 、b 两个点电荷，相距40cm ，电荷量分别为q 1和q 2，且q 1＝9 q 2，都是正电荷；现引入点电荷c ，这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?解析：点电荷c 应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡．由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c 在a 、b 之间才有可能都平衡．设c 与a 相距x ，则c 、b 相距(0.4－x)，如点电荷c 的电荷量为q 3，根据二力平衡原理可列平衡方程：a 平衡： =2214.0q q k 231x q q kb 平衡： .)4.0(4.0232221x q q k q q k -=c 平衡： 231x q q k ＝.)4.0(232x q q k - 显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x ＝30cm 所以 c 在a 、b 连线上，与a 相距30cm ，与b 相距10cm ．q 3＝12161169q q =，即q 1:q 2:q 3=1:91:161 (q 1、q 2为正电荷，q 3为负电荷) 例4 有三个完全相同的金属球A 、B 、C ，A 带电荷量7Q ，B 带电荷量﹣Q ，C 不带电．将A 、B 固定，然后让C 反复与A 、B 接触，最后移走C 球．问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?解析： C 球反复与A 、B 球接触，最后三个球带相同的电荷量，其电荷量为Q′＝3)(7Q Q -+＝2Q ．A 、B 球间原先的相互作用力大小为F ＝./77222221r kQ rQ Q k r Q Q k =⋅= A 、B 球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′1Q′2/r 2=222/4/22r kQ r Q Q k =⋅⋅即 F′＝ 4F ／7.所以 ：A 、B 间的相互作用力变为原来的4／7．点评： 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容．利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时，通常不带电荷的正、负号，力的方向根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”来判断．如图1—2—5所示．在光滑绝缘的水平面上的A 、B 两点分别放置质量为m 和2m 的两个点电荷Q A 和Q B .将两个点电荷同时释放，已知刚释放时Q A 的加速度为a ，经过一段时间后(两电荷未相遇)，Q B 的加速度也为a ，且此时Q B 的速度大小为v ，问：(1) 此时Q A 的速度和加速度各多大?(2) 这段时间 内Q A 和Q B 构成的系统增加了多少动能？ 解析：题目虽未说明电荷的电性，但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律)．两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大)．对Q A 和Q B 构成的系统来说，库仑力是内力，系统水平方向动量是守恒的．(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F 1，则：F 1＝ m a ．当Q B 的加速度为a 时，作用力大小为F 2，则：F 2＝2 m a ．此时Q A 的加速度a′＝.222a mma m F == 方向与a 相同． 设此时Q A 的速度大小为v A ，根据动量守恒定律有：m v A ＝2 m v ，解得v A ＝2 v ，方向与v 相反．(2) 系统增加的动能 E k ＝kA E ＋kB E ＝221A mv ＋2221mv ⨯＝3m 2v 6．库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比定律，这与万有引力定律十分相似，目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解．[同步检测]1．下列哪些带电体可视为点电荷A ．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B ．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C ．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D ．带电的金属球一定不能视为点电荷2．对于库仑定律，下面说法正确的是A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F = 221rq q k ； B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点之间的距离应是A ．4dB ．2dC ．d/2D ．d/44．两个直径为d 的带正电的小球，当它们相距100 d 时作用力为F ，则当它们相距为d 时的作用力为( )A ．F ／100B ．10000FC ．100FD ．以上结论都不对图13—1—55．两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将A．保持不变B．先增大后减小C．增大D．减小6．两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为A．O B．F C．3F D．4F７．如图1—2—6所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢，且α < β，由此可知A．B球带电荷量较多B．B球质量较大C．A球带电荷量较多D．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α ′< β′８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q1和q2，用长均为L的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为.９．两个形状完全相同的金属球A和B，分别带有电荷量qA ＝﹣7×108-C和qB＝3×108-C，它们之间的吸引力为2×106-N．在绝缘条件下让它们相接触，然后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”或“吸引力”)，大小是．(小球的大小可忽略不计)10．如图1—2—7所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为303 g，则B带电荷量是多少?(g取l0 m／s2)[综合评价]1．两个带有等量电荷的铜球，相距较近且位置保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F 1，它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F2，则F1和F2的大小关系为：A．F1＝F2D．F1> F2C．F1< F2D．无法比较2．如图1—2—8所示，在A点固定一个正点电荷，在B点固定一负点电荷，当在C点处放上第三个电荷q时，电荷q受的合力为F，若将电荷q向B移近一些，则它所受合力将A．增大D．减少C．不变D．增大、减小均有可能．图1—2—6图1—2—7图1—2—9图1—2—83．真空中两个点电荷，电荷量分别为q 1＝8×109-C 和q 2＝﹣18×109-C ，两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上,如图1—2—9所示．有一个点电荷放在a 、b 连线(或延长线)上某点，恰好能静止，则这点的位置是A ．a 点左侧40cm 处B ．a 点右侧8cm 处C ．b 点右侧20cm 处D ．以上都不对．4．如图所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，Q 2=4Q 1．现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么 （ ）A.Q 3应为负电荷，放在Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷，放在Q 2的右边C.Q 3应为正电荷，放在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷，放在Q 2的右边．5．如图1—2—10所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q 1和q 2，质量分别为m 1和m 2，当两球处于同一水平面时，α >β，则造成α >β的可能原因是：A ．m 1>m 2B ．m 1<m 2C q 1>q 2D ．q 1>q 26．如图1—2—11所示，A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动．已知m A ＝2m B ，A v ＝20v ，B v ＝0v ．当两电荷相距最近时，有A ．A 球的速度为0v ，方向与A v 相同B ．A 球的速度为0v ，方向与A v 相反C ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相同D ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相反．7．真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ，已知q A ＝+2.0×108-C ，q B ＝+8.0×108-C ，现引入电荷C ，电荷量Qc ＝+4.0×108-C ，则电荷C 置于离A cm ，离Bcm 处时，C 电荷即可平衡；若改变电荷C 的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C 的电性，仍置于上述位置，则C 的平衡 ，若引入C 后，电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡，则C 电荷电性应为 ，电荷量应为 C ．8．如图1—2—12所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A 球带9Q 的正电荷，B 球带Q 的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a ，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 ．9．如图1—2—13所示，两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ，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 ．则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A 的细线中的张力为多大?图1—2—10 图1—2—11 图1—2—12图1—2—1310．如图1—2—14所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B 静止在图示位置．固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ，B 球质量为m 、电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A 、B 两球间的距离．第二节 库仑定律知能准备答案：1.点电荷 2.乘积 平方 连线上 同步检测答案：1.BC 2.AC 3.C 4.D 5.A 6.D 7.D 8.221/3gl q kq 9.排斥力，3.8×107-N 10.106-C综合评价答案：1.C 2. D 3.A 4. A 5.B 6. A 7. 10/3, 20/3, 不变，不变，负，8×910-8.16a/99.mg lq k +222mg 10.mg kQq 3 图1—2—14。
1库仑定律习题课(东坡)
库伦定律（习题课）【典型例题】【例1】关于点电荷的说法，正确的是 ( )A、只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C、点电荷一定是电量很小的电荷D、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷【例2】两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（）A、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变【例3】真空中有三个同种的点电荷，它们固定在一条直线上，如图所示，它们的电荷量均为4.0×10-12C，求Q2受到静电力的大小和方向。
【例4】有质量均为m=100g的带电小球A、B、C置于光滑的水平面上，A带电量+5.0×10-6C，B带电量为+1.0×10-6C，今给C球施加水平向右的拉力F=121.5N ，刚好可以使它们保持r=0.1m的距离不变。
求：（1）A、B、C的加速度各是多大？（2）C球带电性质和带电量的大小？【基础练习】一、选择题1、A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引,如果A带正电则( )A、.B、C球均带负电B、B球带负电，C球带正电C、B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D、B、C球都不带电2、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、真空中两个点电荷间的相互作用D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律3、下述说法正确的是（）A．元电荷就是质子B．物体所带的电量只能是某些值。
C．元电荷是带电物体电量的最小值D．由库仑定律F=k221 r qq可知，当两电荷间距离r→0时，F→∞4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是：（）A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷C．A和B原来带有异种不等量电荷D．A原来带电，而B原来不带电5、带负电的粒子以不同的速度v0从A点分别射出，在O点处有一个固定的正点电荷，已知v0⊥OA，粒子的重力可忽略不计，其中有一些粒子可以绕O点做圆周运动，那么这些做圆周运动的粒子（）A．一定具有相同的动能B．一定具有相同的电量C．如果它们的动能相同，那么它们的荷质比一定相同D．如果它们的电量相同，那么它们动能一定相同6、真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（）A、4/9B、4/27C、8/27D、2/27二、填空题7、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________．在国际单位制中k的单位是________．在真空中两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力 N8、真空中有两个点电荷A、B．其带电量q A=2q B，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10-2N，则其带电量分别为q A=__2×108_C____，q B=1×108_C______．三、计算题9、在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为十1.8×10-12C。
25库仑定律(习题)
一、选择题第 25 讲：库仑定律课时规范训练(限时：45 分钟)1. 关于点电荷，下列说法正确的是( )A. 只有体积很小的带电体才可以看作点电荷B ．只有球形带电体才可以看作点电荷C ．带电体能否被看作点电荷既不取决于带电体大小也不取决于带电体的形状D ．一切带电体都可以看作点电荷2. 人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体．将一带负电的粉尘置于该星球表面高 h 处，粉尘恰处于悬浮状态．现将同样的带电粉尘带到距星球表面 2h 处无初速度释放，则此带电粉尘将( )A. 向星球球心方向下落B ．被推向太空，远离星球C ．仍在那里悬浮D ．沿星球自转的线速度方向飞出3. 两个放在绝缘架上的相同金属球，相距 r ，球的半径比 r 小得多，带电荷量大小分别为 q和 3q ，相互作用的斥力为 3F .现让这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为 ( )A ．F 4FB. 3C ．4FD ．以上三个选项之外的一个值4．如图 1 所示，可视为点电荷的小球 A 、B 分别带负电和正电，B 球固定，其正下方的 A 球静止在绝缘斜面上，则 A 球受力个数可能为( )A. 可能受到 2 个力作用B. 可能受到 3 个力作用C. 可能受到 4 个力作用D. 可能受到 5 个力作用5. 如图 2 所示，电荷量为 Q 1、Q 2 的两个正点电荷分别置于 A 点和B 点，两点相距为 L ，在以 L 为直径的光滑绝缘半圆环上， 穿着一个带电荷量为 q 的小球(视为点电荷)，在 P 点平衡，若 不计小球的重力，那么 PA 与 AB 的夹角 α 与 Q 1、Q 2 的关系满足( )图 1图 2A. tan 2α Q 1 ＝Q 2B. tan 2α Q 2＝Q 1C. tan 3α Q 1 ＝Q 2D. tan 3α Q 2＝Q 16．(2011·海南理综·13)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 的带电量为 q ，球 2 的带电量为 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 1、2 之间作用力的大小仍为 F ，方向不变．由此可知 ( ) A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝67. 放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球 A 、B ，A 位于筒底靠在左侧壁处，B 在右侧筒壁上受到 A 的斥力作用处于静止，如图3 所示．若 A 的电荷量保持不变，B 由于漏电而下降少许重新平衡， 下列说法正确的是 ( )A ．A 对筒底的压力变小B ．B 对筒壁的压力变大C ．A 、B 间的库仑力变小D ．A 、B 间的电势能减小8. 如图 4 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，这时，A 、B 两个球之间的相互作用力大小是 ( ) 图 3图 41 1 A.8F B.4F 3 3 C.8F D.4F9. 如图 5 所示，A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是 m ，它们的悬线长度都是 L ，悬线上端都固定在同一点 O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作用下，在偏离 B 球 x 的地方静止平衡，此时 A 受到绳的拉力为 F T ；现保持其他条件不变，用改变 A图 5 球质量的方法，使 A 球在距离 B x为2处静止平衡，则 A 受到绳的拉力为( )A ．F TB ．2F TC ．4F TD ．8F T二、非选择题10. 把带正电荷的导体球 C 移近彼此接触的、不带电的绝缘金属导体 A 、B (如图 6 所示)．则：(1) 金属箔片是否张开？(2) 如果先把 C 移走，再将 A 和 B 分开，上面的金属箔片会怎样？(3) 如果先把 A 和 B 分开，然后移开 C ，上面的金属箔片又会怎样？(4) 在(3)的基础上，再让 A 和 B 接触，上面的金属箔片又会怎样？ 11. 如图 7 所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为 m 、电荷量均为＋Q 的物体 A 和 B (A 、B 均可视为质点)．它们间的距离为 r ，与水平面间的动摩擦因数均为 μ，求：(1) A 受的摩擦力为多大？图 6图 7(2) 如果将 A 的电荷量增至＋4Q ，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A 、B 各运动了多远距离？12.真空中有两个完全相同的金属小球，A 球带 q A ＝6.4×10－16C 的正电荷，B 球带 q B ＝－3.2×10－16 C 的负电荷，均可视为点电荷．求：(1)当它们相距为0.5 m 时，A、B 间的库仑力为多大；(2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B 间的库仑力又为多大．1．C2．C3．C 4．AC 5．D6．D7.B8.A9.D10.见解析参考答案课进规范训练解析注意静电感应本质上是电荷间的作用，注意感应起电的特点．(1)可以看到A、B 上的金属箔片都张开了，表示A、B 都带上了电荷．(2)如果先把C 移走，A 和B 上的金属箔片就会闭合．(3)如果先把A 和B 分开，然后移开C，A 和B 上的金属箔片仍然张开．(4)再让A 和B 接触，它们就不再带电，A 和B 上的金属箔片会闭合．这说明A 和B 分开后所带的是等量异种电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．Q2k r11．(1)k r2(2)均运动了Qμmg－212．(1)7.37×10－21 N－22 N。
高中物理(新人教版)必修第三册课后习题：库仑定律(课后习题)【含答案及解析】
库仑定律合格考达标练1.关于库仑定律,下列说法正确的是( )A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B.根据库仑定律,当两点电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大C.若点电荷Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量,则Q 1对Q 2的静电力大于Q 2对Q 1的静电力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是二次方反比定律,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A 错;当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再视为点电荷,公式F=k q 1q2r 2不能用于计算此时的静电力,故选项B 错;q 1和q 2之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等,故选项C 错;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是二次方反比定律,故选项D 对。
2.如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定( )A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等,两带电球相互排斥,说明两球一定带同种电荷,但不能确定是正电荷,还是负电荷,故选项A 、B 错误;两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,故选项C 错误,选项D 正确。
3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是( ) A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变 B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C.一个点电荷的电荷量增大到原来的2倍,另一个点电荷的电荷量不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的14F=kq 1q 2r 2可知,当r 不变时,q 1、q 2均变为原来的2倍,F 变为原来的4倍,A 正确;同理可知B 、C 、D 均错误。
4.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( ) A.速度变大,加速度变大 B.速度变小,加速度变小 C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大,速度变大;再由库仑定律公式F=k q 1q2r 2知,随着距离的增大,两小球间的斥力减小,加速度减小,所以只有选项C 正确。
9.2库仑定律(含教材课后题)
第九章第二节库仑定律考点精讲与习题训练原卷版考点一：静电力的确定方法【技巧与方法】(1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。
(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。
【例1】两个分别带有电荷量为Q和+9Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F1，当两小球相互接触后再将它们的距离变为2r，它们间库仑力的大小变为F2，则（）A．F1：F2=3：2 B．F1：F2=9：4C．F1：F2=9：1 D．F1：F2=3：4【针对训练1】两个分别带有电荷量－Q和＋4Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。
两小球相互接触后将其固定距离变为12r，则两球间库仑力的大小为（）A．9F B．94F C．43F D．12F考点二：点电荷的考点【技巧与方法】(1)点电荷是理想化的物理模型：点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
(2)带电体看成点电荷的条件：一个带电体能否看成点电荷，要看带电体的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响是否可以忽略不计。
如果可以忽略不计，则带电体就可以看成点电荷。
即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
【例2】下列说法正确的是（）A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷B．元电荷是最小电荷量，又称“基本电荷量”C．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷D．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是存在的【针对训练2】下列对电现象及规律的认识中，正确的是（）A．自然界中只存在正、负两种电荷B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引C．摩擦起电说明了电荷可以被创造D．点电荷间的静电力随它们之间距离的增大而增大考点三：静电力的叠加【技巧与方法】(1)两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。