電荷及其守恒定律庫(kù)侖定律提高篇

1、電荷及其守恒定律、庫(kù)侖定律一、選擇題：1帶電荷量分別為+Q和2Q的兩個(gè)相同的金屬小球，相距距離為r時(shí)（r遠(yuǎn)大于小球半徑），相互作用力大小為F。若把它們接觸一下后，放回到距離為的位置，它們的相互作用力大小變?yōu)椋?）A BF C2F D4F2如圖所示，兩個(gè)半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r，帶等量異種電荷，電荷量均為Q，兩球之間的靜電力為（ ）A等于 B大于 C小于 D等于3如圖所示，半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有電荷量相等的電荷(可視做點(diǎn)電荷)，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F現(xiàn)讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開，這時(shí)A、B兩球之間的相

2、互作用力為（ ）A吸引力， B吸引力，C排斥力， D排斥力，4如圖所示，有三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知A、B都帶正電荷，A所受B、C兩個(gè)電荷的靜電力的合力如圖中F一所示。那么可以判定點(diǎn)電荷C所帶電荷的電性為（ ）A一定是正電 B一定是負(fù)電 C可能是正電，也可能是負(fù)電 D無法判斷5如圖所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為和，且，兩小球在同一水平線上，由此可知（ ）AB球受到的庫(kù)侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到的拉力較大D兩球接觸后，再處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸線的偏角、仍滿足6豎直絕緣墻壁上的Q點(diǎn)固定有質(zhì)

3、點(diǎn)A，在Q的正上方的P點(diǎn)用細(xì)線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B，A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線與豎直方向成角，如圖所示由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的電荷量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力大?。?）A逐漸減少 B逐漸增大C保持不變 D先變大后變小7如圖所示，完全相同的兩個(gè)金屬小球A和B帶有等量電荷，系在一個(gè)輕質(zhì)絕緣彈簧兩端，放在光滑絕緣水平面上，由于電荷間的相互作用，彈簧比原來縮短了x0，現(xiàn)將與A、B完全相同的不帶電的金屬球C先與A球接觸一下，再與B球接觸一下，然后拿走，重新平衡后彈簧的壓縮量變?yōu)椋?）8如圖所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B，現(xiàn)給B一個(gè)垂

4、直AB方向的速度v0，B球?qū)ⅲ?）A若A、B為異種電荷，B球一定做圓周運(yùn)動(dòng)B若A、B為異種電荷，B球可能做加速度、速度均變小的曲線運(yùn)動(dòng)C若A、B為同種電荷，B球一定做遠(yuǎn)離A的變加速曲線運(yùn)動(dòng)D若A、B為同種電荷，B球的動(dòng)能一定會(huì)減小二、解答題：1如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài) (1)如果q2為正電荷，則q1為_電荷，q3為_電荷 (2)q1、q2、q3三者電荷量大小之比是_:_:_2如圖所示，一個(gè)半徑為R的帶電圓環(huán)，帶電荷量為Q，帶電圓環(huán)的中心為O，在通過O點(diǎn)與圓面垂直的直線上有一點(diǎn)A，距離

5、O點(diǎn)為L(zhǎng)，A點(diǎn)有一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，求該點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力3如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用另一個(gè)電荷量為Q的帶電小球B靠近A，小球A在靜電力作用下偏離了原來的位置。若此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為，且A、B恰好在一條水平線上，試求此時(shí)A、B之間的距離。4控制電子槍產(chǎn)生的電子束到每秒只通過幾個(gè)電子，所產(chǎn)生的單個(gè)閃爍現(xiàn)象可用光電管探測(cè)a；然后在探測(cè)器位置處放置收集電子的金屬瓶b，經(jīng)一定時(shí)間金屬瓶將獲得足以測(cè)量出的電荷，從而可確定每秒射入的電量，進(jìn)而測(cè)得一個(gè)電子的電量.如果電子束每秒通過個(gè)電子，測(cè)得金屬瓶積聚的電量為，則這段實(shí)驗(yàn)時(shí)間有多長(zhǎng)？5如圖所示，帶電荷量分別為4q

6、和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d若桿上套一帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷(1)求小環(huán)C的平衡位置(2)若小環(huán)C帶電荷量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移()后靜止釋放，試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置(回答“能”或“不能”即可)【答案與解析】一、選擇題：1 A解析：異種電荷接觸以后，先中和再均分電荷，各自帶-0.5Q的電荷，運(yùn)用庫(kù)侖定律即可算出答案是A。2B 解析：本題考查庫(kù)侖定律及其適用條件，求解本題的關(guān)鍵是根據(jù)庫(kù)侖力的特點(diǎn)及庫(kù)侖定律作定性分析兩球間的距離和球本身的大小差不多，不符合簡(jiǎn)化成點(diǎn)電荷的條件，因?yàn)閹?kù)侖定律的公式計(jì)算只適用于點(diǎn)電荷，所以不能直接用公式去

7、計(jì)算我們可以根據(jù)電荷間的相互作用規(guī)律來作一個(gè)定性分析，由于兩帶電體帶等量異種電荷，電荷間相互吸引，因此電荷在兩球上的分布不均勻，會(huì)向正對(duì)的一面集中，電荷間的距離就要比3r小，根據(jù)庫(kù)侖定律，靜電力一定大于電荷的吸引不會(huì)使電荷全部集中在相距為r的兩點(diǎn)上，所以說靜電力也不等于，故選B3A 解析：因A、B間有吸引力，故A、B帶異種電荷，設(shè)A的電荷量qA+Q，則B的電荷量qB-Q因?yàn)镃不帶電，所以它與A接觸后，再與B接觸，根據(jù)庫(kù)侖定律，所以，為吸引力4B解析：對(duì)A電荷受力分析，B對(duì)A的是庫(kù)侖斥力，沿AB的連線向上。C如果帶正電，則C對(duì)A也是斥力，這兩個(gè)斥力合力是向上的，不可能偏向右，因此C只能帶負(fù)電。5

8、D 解析：分別以A、B球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力情況如圖所示，由共點(diǎn)力的平衡條件得、，、而，由此可知，因?yàn)?，所以，兩球接觸后，每個(gè)小球的電荷量可能都發(fā)生變化，但相互間的靜電力仍滿足牛頓第三定律，因此仍有上述關(guān)系，正確選項(xiàng)為D6C 解析：本題是物體平衡的動(dòng)態(tài)問題分析，正確使用庫(kù)侖定律、物體平衡條件和靈活運(yùn)用三角形的相似知識(shí)是求解問題的關(guān)鍵對(duì)B受力分析，B受重力mg、繩的拉力T、庫(kù)侖斥力F，由于B處于平衡狀態(tài)，所以B受的三個(gè)力合力為零，平衡后能組成一個(gè)三角形由于重力豎直向下，與PA平行，拉力T沿細(xì)線方向，庫(kù)侖力沿A、B線方向，所以三個(gè)力組成的三角形與PAB相似根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例，有，所以T大小不變答案應(yīng)選

9、C7D 解析：本題綜合了彈力的計(jì)算、庫(kù)侖定律、物體的平衡等知識(shí)，思維含量較高，綜合性強(qiáng)需根據(jù)題目情景適當(dāng)做出假設(shè)再分析推理因?yàn)樵瓉韽椈商幱趬嚎s狀態(tài)，A、B兩球帶的肯定是等量異種電荷將與A、B完全相同的不帶電的金屬球C先與A接觸后，A的電荷量將分一半給C，當(dāng)C再與B接觸時(shí)，C、B的異種電荷先中和，然后B、C平分，這樣B帶的電荷量將為原來的此時(shí)如果僅根據(jù)庫(kù)侖定律得出庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉淼?，彈簧彈力也要減小為原來的才能平衡，因而彈簧壓縮量將變?yōu)樵瓉淼?，將錯(cuò)選B實(shí)際上，當(dāng)彈簧壓縮量減小后，由于靜電感應(yīng)，庫(kù)侖力將變大，綜合考慮這些因素，彈簧壓縮力應(yīng)小于原來的才能平衡，因而正確選項(xiàng)為D8BC 解析：帶電小球之間

10、的相互作用力大小滿足庫(kù)侖定律，但是到底斥力還是引力，取決于兩電荷的電性，為此分下列兩種情況討論：(1)若兩個(gè)小球的電荷為異種電荷，則B受到A的引力，方向指向A又v0AB，此時(shí)的情況類似于萬有引力定律應(yīng)用于人造衛(wèi)星，當(dāng)B受到A的庫(kù)侖力恰好等于向心力，即，時(shí)，B球才能做勻速周圍運(yùn)動(dòng)類比于人造衛(wèi)星的情況可以得到，當(dāng)vv0，B球?qū)⒆鰩?kù)侖力、加速度、速度都變小的離心運(yùn)動(dòng)當(dāng)vv0時(shí)，B球?qū)⒆鰩?kù)侖力、加速度、速度逐漸增大的向心運(yùn)動(dòng)(2)若兩個(gè)小球的電荷為同種電荷，B因受A的庫(kù)侖斥力而做遠(yuǎn)離A的變加速曲線運(yùn)動(dòng)(因?yàn)锳、B距離增大，故斥力變小，加速度變小，速度增加)，正確答案為B、C二、解答題：1(1)負(fù) 負(fù) (2) 解析：(1)若q2為正電荷，對(duì)q1而言，要讓其平衡，q3為負(fù)電荷，但對(duì)q2而言，q1和q3為同種電荷，所以q1與q3都為負(fù)電荷(2)由庫(kù)侖定律和平衡條件知，對(duì)；對(duì)由上式得，所以 2 沿OA方向 解析：把帶電圓環(huán)平均分解為N小段，每段都可以看做點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷的電荷量，則與間的庫(kù)侖力的大小為F，如圖所示設(shè)F、夾角為，A點(diǎn)到圓環(huán)邊緣距離為r，則由庫(kù)侖定律得，由幾何知