2020-2021学年高中物理教科版1.2 库仑定律 检测题 Word版含解析.doc

二　库 仑 定 律
　　　　　　　　
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.(2020·泉州高二检测)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.两个带电小球如果相距非常近,也能直接用库仑定律
【解析】选C。元电荷是指最小的电荷量,不是指质子或者是电子,A错误;摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,而感应起电是从物体的一部分转移到另一部分,B错误;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;两个带电小球相距非常近,不能看成点电荷,则不能直接用库仑定律,故D错误。
2.(2020·泸州高二检测)点电荷A的电荷量与点电荷B的电荷量之比为3∶2,则A对B的作用力大小跟B对A的作用力的大小之比为 (　　)
A.3∶2　　　B.2∶3　　　C.1∶1　　　D.6∶1
【解析】选C。由点电荷库仑力的公式F=k知,库仑力大小与电量的乘积有关,而A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力,因此不论电量大小如何,它们的大小相等,即1∶1,故C正确,A、B、D错误,故选C。
3.两点电荷相距为d,相互作用力为F,保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为4F,则两电荷之间的距离应变为 (　　)
A.4d　　　B.2d　　　C.　　　D.不能确定
【解析】选C。当距离为d时有:F=k　①
当距离变化后依据题意有:4F=k　②
联立①②可得r=,故A、B、D错误,C正确。
【加固训练】
　　 真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F,如果这两个点电荷的带电量和它们之间的距离都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小为 (　　)
A.2F　　　　B.　　　　C.F　　　　D.
【解析】选C。距离和电量改变之前电荷间的库仑力为:F=k,当距离和电量变为原来的2倍时:F'=k=F,故C正确,A、B、D错误。
4.(2020·宜宾高二检测)两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷,它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时,两球之间相互作用力的大小是F,现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C,先与小球A接触,再和小球B接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力大小变为 (　　)
A. B. C. D.
【解析】选D。设原来两球带电量为q,两球之间的相互作用力大小为F=k
;小球C先与A接触后,A球带的电荷,C球带的电荷,然后C再与B接触后,B、C两球的带电量为:=q,A、B两球之间的相互作用力大小为:F'=k=k=F;故选D。
5.科学研究表明,地球是一个巨大的带电体,而且表面带有大量的负电荷。如果在距离地球表面高度为地球半径一半的位置由静止释放一个带负电的尘埃,恰好能悬浮在空中,若将其放在距离地球表面高度与地球半径相等的位置时,则此带电尘埃将 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.向地球表面下落 B.远离地球向太空运动
C.仍处于悬浮状态 D.无法判断
【解析】选C。地球表面带负电,故可等效为一个带负电的且位于地球球心处的点电荷,这样地球和带电尘埃间的作用就可等效为点电荷间的作用,可以用库仑定律进行定量分析。由于尘埃与地球之间的位置变化很大,故尘埃的重力是变化的,所以需要先将地球与尘埃等效为两质点,才可用万有引力进行定量分析。设带电尘埃的质量为m,电荷量为q,地球的质量为M,地球所带负电荷总量为Q,地球半径为R,当尘埃放在距离地球表面高度为地球半径一半时,恰好悬浮,由库仑定律和万有引力定律可得:
=G,得kQq=GMm ①
当尘埃放在距离地球表面高度与地球半径相等时,受到的万有引力F=
;受到的库仑力为:F'=,则= ②
联立①②可知:=1,故C正确。
6.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架座上,两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,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 (　　)
A.F引=G,F库=k
B.F引≠G,F库≠k
C.F引≠G,F库=k
D.F引=G,F库≠k
【解析】选D。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离l 只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质