1、选择题 两个完全相同的金属小球A、B带有等量的异种电荷,相隔较远的距离,两球之间的吸引力大小为F,今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开,这时A、B两球之间作用力的大小是
A.F/4 B.3F/4 C.F/8 D.3F/8
参考答案:C
本题解析:完全相同的金属球接触后电荷量会先中和后平分,假设AB所带电荷量分别是
和
,那么C与A接触后A,C电荷量就会平分,从而使得
,而C与B接触后电荷量先中和后平分最后使得
,初始库仑力
,接触后
选项A对BCD错。
考点:考查了对库仑定律的简单应用
本题难度:一般
2、简答题 关于点电荷周围电势大小的公式为U=kQ/r,式中常量k>0,Q为点电荷所带的电量,r为电场中某点距点电荷的距离.如图所示,两个带电量均为+q的小球B、C,由一根长为L的绝缘细杆连接,并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上,C球离地的竖直高度也为L.开始时小球A不带电,此时细线内的张力为T0;当小球A带Q1的电量时,细线内的张力减小为T1;当小球A带Q2的电量时,细线内的张力大于T0.
(1)分别指出小球A带Q1、Q2的电荷时电量的正负;
(2)求小球A分别带Q1、Q2的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比;
(3)当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,求Q3;
(4)在小球A带Q3(视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少?(设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)
参考答案:(1)对B、C整体分析,当小球A带Q1的电量时,细线内的张力减小为T1;
根据平衡条件得小球A带Q1电荷时电量为负,
当小球A带Q2的电量时,细线内的张力大于T0.根据平衡条件得小球A带Q2电荷时电量为正.?
(2)根据库仑定律得
F1=kQ1qr2B+kQ1qr2C
F2=kQ2qr2B+kQ2qr2C,
F1F2=Q1Q2.?
(3)细线断裂时(加速)
根据牛顿第二定律得:
GBC+F3=mBCa┅①,
球A不带电时(平衡)
根据平衡条件得:
GBC=T0┅②,
由①、②式,可得F3=T0ag-T0┅③.
运用(2)的结论,得
T0-T1F3=Q1Q3┅④,
再利用③、④式,得
Q3=T0(a-g)(T0-T1)g?Q1.?
(4)小球A的电场力对B、C两小球整体做功等于各自做功的代数和.
W=WAB+WAC
WAB=(kQ3L-kQ32L)q
WAC=(kQ32L-kQ33L)q,
W=2kQ3q3L.
答:(1)小球A带Q1电荷时电量为负,小球A带Q2电荷时电量为正;
(2)小球A分别带Q1、Q2的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比是Q1Q2;
(3)当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,Q3是=T0(a-g)(T0-T1)g?Q1.?
(4)在小球A带Q3(视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为2kQ3q3L.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 库仑定律的数学表达式是_________,式中的比例常量叫静电力常数,其数值为_________.
参考答案:

本题解析:库仑定律的数学表达式是
,式中的比例常量叫静电力常数,其数值为
故答案为:
,
本题难度:简单
4、选择题 真空中电量分别为2.0 ×10-6C、2.0 ×10-6C的两个点电荷,相距为0.1m时,相互作用力的大小为
A.0.36N
B.3.6N
C.36N
D.360N
参考答案:B
本题解析:试题分析:由
,
,可得F=3.6N。
故选B
考点:库仑定律
点评:容易题。库仑定律适用于真空中两个点电荷间的相互作用,对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求解。
本题难度:一般
5、选择题 两个分别带有电荷量-Q和+3Q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.若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为
F,则两小球间的距离变为( )
A.
B.
C.r
D.2r
参考答案:接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=kQ?3Qr2,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,两球间库仑力的大小变为43F,
库仑力为F′=kQ?Qr′2=43F,
r′=r2
所以两小球间的距离变为r2,
故选B.
本题解析:
本题难度:一般