高中物理人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用2 库仑定律当堂达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用2 库仑定律当堂达标检测题，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度高二物理第九章静电场及其应用第二节库仑定律（暑期衔接练习一）（人教版2019）  一、单选题1．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，所带电荷量的大小比的小。已知受到和的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　　）A． B． C． D．2．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3．两个完全相同的金属球和所带电荷量之比为，相距为。两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（　　）A． B． C． D．4．如图所示的三个点电荷、、在一条直线上，和的距离为和距离的2倍，三个电荷都只在它们相互的静电力作用下处于平衡状态，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比为（　　）A． B． C． D．5．如图所示，质量分别是，和、带电荷量分别为和的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（），两小球恰在同一水平线上，那么（　　）A．两球一定带同种电荷 B．一定大于C．一定等于 D．两球所受库仑力一定大小相等6．宇航员在探测某行星时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q，表面无大气。在一实验中，宇航员将一带负电q（）的粉尘置于距该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面高处，无初速度释放，则此带电粉尘将（　　）A．向星球球心方向下落 B．背向星球球心方向飞向太空C．仍处于悬浮状态 D．沿星球自转的线速度方向飞向太空7．下列关于点电荷的说法，正确的是（　　）A．点电荷就是元电荷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，才能看成点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷8．质量为m的物块，带电荷量为，开始时让它静止在倾角为的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在方向水平、电场强度大小为的匀强电场中，如图所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为（    ）A． B． C． D．9．下列关于点电荷的说法中，正确的是（　　）A．只要带电体的体积很小，在任何情况下都能看作点电荷B．不论带电体多大，只要距离远大于它们的大小，就能看成是点电荷C．体积很大的带电体，任何情况下都不能看作点电荷D．只有球形带电体才能看作点电荷10．如图所示，绝缘水平面上锁定着两个质量均为m，带电荷量分别为、，体积很小的物体A和B，它们间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为。已知静电力常量为k。如果解锁使它们开始运动，则当加速度为零时，它们相距的距离为（    ）A． B． C． D． 二、多选题11．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是（　　）A．每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B．保持点电荷的带电量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C．使一个点电荷的带电量加倍，另一个点电荷电量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的D．保持点电荷的带电量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的12．如图所示，在水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量为的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在O点，恰构成一棱长为L的正四面体。已知静电力常量为k，重力加速度为g。为使小球能静止在O点，则关于小球所受电场力的合力方向和所带的电荷量，下列说法中正确的是（　　）A．所受电场力的合力方向竖直向上 B．所受电场力的合力方向竖直向下C．电荷量为 D．电荷量为13．两个相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（　　）A． B． C． D．14．如图所示，把一个带电小球A固定在光滑水平的绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B．现给小球B一个垂直于连线方向的速度，使其在水平桌面上运动，则下列说法中正确的是（    ）A．若A、B带同种电荷，B球一定做速度增大的曲线运动B．若A、B带同种电荷，B球一定做加速度增大的曲线运动C．若A、B带异种电荷，B球一定向A球运动D．若A、B带异种电荷，B球可能做速度大小和加速度大小都不变的曲线运动15．如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为A． B． C． D．  三、填空题16．如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上间距相等的五个点。A点处放置电荷量为的点电荷，B、C、D、E各点均放置电荷量为的点电荷。圆心O处有一电荷量为的检验电荷，则此检验电荷所受库仑力为______，方向______。17．真空中两点电荷相距为d，现将其距离增大为2d，它们之间的吸引力大小变为原来的______。若再同时将它们的电荷量均增加一倍，则相互吸引力大小变为原来的______倍。18．静电力恒量______，其物理意义是：当电荷量均为______库的两个点电荷，相距______m时，相互吸引力或排斥力的大小是______N。19．库仑定律的内容是：在真空中两个点电荷间的作用力跟______成正比，跟______成反比，作用力的方向在______上。库仑定律的适用条件是______和______。20．如图所示，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，则连接A、B的细线张力为____________，连接O、A的细线张力为_________________。 四、解答题21．真空中有三个点电荷，固定在一等边三角形的三个顶点，三角形的边长l=50cm。已知q1=3.0×10-6C，q2=-3.0×10-6C，q3=-5.0×10-6C，求q3所受的静电力。22．如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球A和B，此时上、下细线受力的大小分别为TA、TB。如果使A带正电，B带负电，上、下细线受力的大小分别是TA′、TB′。请分别比较TA与TA′、TB与TB′的大小，并说明理由。23．有两个带正电小球，电荷量分别为和，在真空中相距。如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应放在什么地方？带的是哪种电荷？电荷量是的几倍？24．有三个完全相同的金属球，球A带的电荷量为，球B和球C均不带电。现要使球B带的电荷量为，应该怎么操作？25．真空中有甲、乙两个点电荷，固定在相距的A、两点，电荷量均为（已知静电力常量为）。(1)求它们之间的库仑力的大小。(2)若在A、连线之间距点的点，放入第三个点电荷丙，其电荷量为，求丙所受到静电力的大小和方向。
参考答案1．B【详解】根据库仑定律以及同种电荷相斥，异种电荷相吸， 受到的排斥力和的吸引力，又所带电荷量的大小比的小，即受到的排斥力小于的吸引力，结合平行四边形定则可得受到和的静电力的合力可能为。故选B。2．C【详解】A．电子和质子在研究的范围非常小，与它们的大小差不多时，不能看作点电荷，选项A错误；B．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体在一定的条件下可视为点电荷，选项B错误；C．带电的细杆在它的大小相比研究的范围来说可以忽略不计时，可以视为点电荷，选项C正确；D．带电的金属球在它的大小相比研究的范围来说可以忽略不计时，可以视为点电荷，选项D错误。故选C。3．C【详解】接触前，两小球之间的库仑力为接触后两者所带电荷量均为两小球之间的库仑力为故故选C。4．A【详解】由于三个点电荷均处于平衡状态，设、、所带的电荷量大小分别为、、，对有对有对有联立可得：根据题意可知，所以根据“两同夹异”的规律可知，、带同种电荷，故或故选A。5．D【详解】A．由题图可知，两球相互吸引，一定带异种电荷，故A错误；BD．根据牛顿第三定律可知两球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，无法判断电荷量的大小关系，故B错误，D正确；C．设两球间的库仑力大小为F，对两球分别有则有因，可得故C错误。故选D。6．C【详解】将一带负电的粉尘置于该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态，可知万有引力与库仑力平衡，宇航员又将此粉尘带到距该星球表面高处，由于库仑力和万有引力都与距离的平方成反比，故受力平衡状态与高度无关，此带电粉尘仍处于是浮状态。故选C．7．B【详解】点电荷是一种理想化模型，当带电体的大小、形状及电荷分布情况对所研究的问题影响很小以至于可以忽略时，这样的带电体就可以看成带电的点，称为点电荷。故选B。8．C【详解】对物块进行受力分析，物块受重力和水平向左的电场力，电场力，合力与水平方向的夹角，所以物块将沿合力方向做直线运动.根据动能定理，从开始到落地过程有.可得故选C。9．B【详解】AC．只要带电体的大小和形状与所研究的问题无关或影响很小时，才能看做点电荷，与带电体的大小无关。AC错误；B．不论带电体多大，只要距离远大于它们的大小，其电荷的分布对研究的问题影响可以忽略，就能看成是点电荷。B正确；D．当两个球形带电体相距远大于其半径时，可以将其看做点电荷，当它们距离很近时，因为电荷的相互作用，其带电会重新分布，不能再看做点电荷。D错误。故选B。10．A【详解】当加速度为零时，则解得故选A。11．AD【详解】A．每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变，根据库仑定律公式，库仑力增加为4倍，故A正确；B．保持点电荷的带电量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍，根据库仑定律公式，库仑力增加为 倍，故B错误；C．使一个点电荷的带电量加倍，另一个点电荷电量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的，根据库仑定律公式，库仑力增加为8倍，故C错误；D．保持点电荷的带电量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的，根据库仑定律公式，库仑力增加为4倍，故D正确。故选AD。12．AD【详解】AB．对小球受力分析可知，小球重力与所受电场力的合力平衡，故电场力的合力方向竖直向上，A正确，B错误；C．A、B、C三个电荷对小球的库仑力大小相等，方向与竖直方向夹角均为，根据竖直方向的平衡可得其中由几何关系可得联立解得D正确。故选AD。13．CD【详解】ABCD．设两金属球带异种电荷，电荷量分别为q和-7q，两者间库仑力大小为将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为-3q，库仑力大小为是原来的；设两金属球带同种电荷，电荷量分别为q、7q，由库仑定律有将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为4q，库仑力大小为是原来的，故AB错误，CD正确。故选CD。14．AD【详解】AB．若A、B为同种电荷，AB之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以B球一定做曲线运动，由于AB之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以B球的加速度在减小，故A正确，B错误；
CD．若A、B为异种电荷，AB之间的库仑力为吸引力，当AB之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，此时B球速度的大小和加速度的大小都不变，当AB之间的库仑力大于需要的向心力的时候，B球做向心运动，速度和加速度都要变大，当AB之间的库仑力小于需要的向心力的时候，B球做离心运动，远离A球运动，速度和加速度都要减小，故C错误，D正确。故选AD。15．ACD【详解】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平行四边形定则，当电场力方向与拉力方向垂直时，电场力最小，Fmin=mgsin60°，所以电场强度的最小值
 由此可知只要电场强度大于等于即符合题意．A．．故A符合题意．    B．．故B不符合题意．    C．．故C符合题意．    D．．故D符合题意．16．    由圆心指向A点    【详解】[1]采用割补法，即假想A点引入和两点电荷，由对称性可知，与B、C、D、E四处点电荷对在圆心处的检验电荷的合力为零，因此所求就相当于A处两个点电荷对q的吸引力，由库伦定律可得[2]受力方向由圆心指向A点。17．    1    【详解】[1]由库伦定律可得，原来的作用力为距离增大为2d后作用力变为即变为原来的。[2]同时将它们的电荷量均增加一倍，则相互作用力变为即变为原来的1倍。18．    1    1        【详解】[1][2][3][4]根据 可得： ，故静电力恒量；其物理意义是：当电荷量均为1库的两个点电荷，相距1 m时，相互吸引力或排斥力的大小是 N。19．两电荷电量的乘积    两点电荷之间距离的平方    两点电荷的连线    真空    点电荷    【详解】库仑定律的内容为：在真空中两个点电荷间的作用力跟两电荷电量的乘积成正比，跟他们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两点电荷的连线上。因此库仑定律的适用条件是“真空”和“点电荷”20．        【详解】[1]对B球受力分析，设A、B间细线张力为F1，由平衡条件可得[2]把A、B当成一整体，库仑力为内力，设O、A间细线张力为F2，由平衡条件可得21．0.54N，方向与q1、q2的连线平行并指向右方【详解】如图所示，因q1与q2所带电荷量大小相等，与q3的距离也相等，由库仑定律可得F1、F2大小相等，夹角为120°，合力为F=2F1cos60°=0.54N所以q3所受静电力的大小为0.54N，方向与q1、q2的连线平行并指向右方。22．TA=TA′，TB>TB′【详解】设A、B的质量分别为M、m，不带电时，由平衡条件可得A、B带上电后，把A、B看成一整体，库仑力属于内力，由整体法可得对于B，由于带异种电荷，B受到的库仑力F向上，由平衡条件可得故TA=TA′、TB>TB′。23．第三个小球带负电；应放在距离+Q为0.1m处；电荷量为Q的倍。【详解】三个自由带电小球平衡条件：三点共线，两大夹小，两同夹异，近小远大；根据上述规律可知，引入的第三个小球必须带负电，放在前两个小球的连线上且离+Q较近；设第三个小球带电量为q，放在距离+Q为x处，由平衡条件和库仑定律有即
 解得以+Q为研究对象，由平衡条件得解得即电荷量为Q的倍。24．见解析【详解】A与C接触分开后，A、C带有的电量；B再与C接触分开后，B、C带有的电量；现将B与A接触分开，则B中电量为25．(1)；(2)，方向由指向【详解】(1)由库仑定律得(2)根据库仑定律知，甲对丙的静电力为方向由指向A。乙对丙的静电力为方向由指向根据矢量的合成法则，则丙所受到静电力的大小方向由指向A。