【文档说明】高中物理必修第三册《2 库仑定律》课时分层作业2-统编人教版.doc，共(7)页，167.000 KB，由小喜鸽上传

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1课时分层作业(二)(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．下列关于点电荷的说法，正确的是()A．点电荷一定是电荷量很小的电荷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，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不

能看成点电荷B[当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确．]2．关于库仑定律的理解，下面说法正确

的是()A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D．摩擦过的橡胶棒吸

引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电C[库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错．库仑力也符合牛顿第三定律，C对．橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错．]3．如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度

大小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2C[因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．]4．一端固定

在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在选项图中，小球M能处于静止状态的是()ABCDB[M受到三个力的作用而处于平衡状态，则绝缘细线的拉力与

库仑力的合力必与M的重力大小相等，方向相反，故选项B正确．]5.如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为－4Q和＋Q，今引入第三个点电荷C，使三个电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是()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3L2处C[根据电荷规律可知，C应放在B的右侧，且与A电性相同，带负电，由FAB＝FCB，得k4Q2L2＝kQCQr2BC，由FAC＝FBC，得k4QQCrBC＋L2＝kQQCr2BC，解得rBC＝L，QC＝4Q

.]6．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h高处，恰处于悬浮状态，现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)()A．向星球中心方向下落B．被推向太空C．仍在那里悬浮3D．无

法确定C[在星球表面h高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，kq1q2R＋h2＝Gm1m2R＋h2，得kq1q2＝Gm1m2；当离星球表面2h高度时，所受合力F＝kq1q2R＋2h2－Gm1m2R＋2

h2.结合上式可知，F＝0，即受力仍平衡．由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态．]二、非选择题(14分)7．如图所示，等边三角形ABC的边长为L，在顶点A、B处有等量异种点电荷Q

A、QB，QA＝Q，QB＝－Q，求在顶点C处的电荷量为QC的点电荷所受的静电力．[解析]题目没有交代QC的电性，解答时需考虑两种情况：QC为正电荷或QC为负电荷．当QC为正电荷时，受力情况如图所示，QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变，仍然遵循库仑定律．QA对QC的

作用力FA＝kQAQCL2，同种电荷相斥．QB对QC的作用力FB＝kQBQCL2，异种电荷相吸．因为QA＝QB，所以FA＝FB，QC受力的大小FC＝FA＝FB＝kQQCL2，方向为平行于AB连线向右．4同理，当QC为负电荷时，FC＝FA＝FB＝kQQCL2，方向平行于AB连线向左．[答案]

见解析[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1和L2，不计三质

点间的万有引力，则A和C的比荷(电荷量与质量之比)之比应是()A.L1L22B.L2L12C.L1L23D．L2L13C[根据B恰能保持静止可得：kqAqBL21＝kqCqBL22A做匀速圆

周运动：kqAqBL21－kqAqCL1＋L22＝mAω2L1C做匀速圆周运动：kqBqCL22－kqAqCL1＋L22＝mCω2L2联立可得：qAmAqCmC＝L1L23，选项C正确．]2．如图所示，有三

个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1cm，B、C电荷量为qB＝qC＝1×10－6C，A电荷量为qA＝－2×10－6C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()A．180N，沿AB方向

B．1803N，沿AC方向C．180N，沿∠BAC的角平分线D．1803N，沿∠BAC的角平分线5D[qB、qC电荷对qA电荷的库仑力大小相等，故F＝F1＝F2＝kqAqBr2＝9×109×1×10－6×2×10－60.012N＝180N两个静电力夹角为60°，故合力为F′＝2

Fcos30°＝2×180N×32＝1803N方向沿∠BAC的角平分线故选D.]3．如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半

，弹簧伸长量变为x2，则有()A．x2＝12x1B．x2＝14x1C．x2＞14x1D．x2＜14x1C[库仑力等于弹力，两球电荷量各减半时，若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响，库仑力减为原来的14，则x2＝14x1，但实际是距离减小后库

仑力又会增大，故正确答案是x2＞14x1，C正确．]4．如图所示，两个带同种电荷的小球质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1和q2，用两段绝缘细线悬挂在天花板上的O点，平衡时两球间的连线水平，两段绝缘细线与竖直线的夹角分别为α和β，α<β，则下列说法正确的是()A．若q1>q2，则m1>m2B．

若q1>q2，则m1<m2C．一定有m1<m2D．一定有m1>m2D[以m1为研究对象进行受力分析，结合库仑定律，由平衡条件得kq1q2r2＝m1gtanα；再以m2为研究对象，同理得kq1q2r2＝m2gtanβ，因α<β，则m1>m2

.]6二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)如图所示，两个分别用长l＝5cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同金属小球(可视为点电荷)带有等量同种电荷．由于静电力的作用，平衡时它们之间的距离为r＝6cm.已测得每个金属小球的质量m＝1.2×10－3kg，试求它

们所带的电荷量q.(已知g取10m/s2，k＝9.0×109N·m2/C2)[解析]带电金属小球在重力、静电力和线的拉力作用下处于平衡状态，其中一个金属小球的受力示意图如图所示．由图可知F＝mgtanθ，

tanθ＝352－32＝34，又因为F＝kq2r2＝mgtanθ，解得q＝rmgtanθk＝6×10－8C.[答案]6×10－8C6.(14分)如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m、间距均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施一水平力F的同

时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r不变，求：(1)C球的电性和电荷量；(2)水平力F的大小．[解析](1)A球受到B球的库仑力F1和C球的库仑力F2作用后，产生水平7方向的加速度，故F2必为引力，C球带负电

．如图所示，根据库仑定律得F1＝kq2r2，F2＝kqqCr2，F1与F2的合力方向水平向右，求得F2＝2F1，故qC＝2q.(2)对A球：a＝3F1m＝3kq2mr2，对系统整体：F＝3ma，故F＝33kq2r2.[答案]

(1)负电2q(2)33kq2r2