電荷守恒定律 庫侖定律1(2019·湖州質(zhì)檢)使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的金屬箔片張開，如圖所示表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是()解析：選B.把帶電金屬球移近不帶電的驗電器，會改變驗電器上的電荷分布；由于電荷間同性相斥、異性相吸，使得驗電器上靠近帶電金屬球的一端和其電性相反，而遠離帶電金屬球的一端和其電性相同，故選項B正確2(2018·4月浙江選考)真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷)，分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F.用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時A、B球間的靜電力為()A.B.C. D.解析：選C.設(shè)原來A、B各帶Q電荷量，根據(jù)相同的小球接觸后電荷的分配規(guī)律可知，C球與A球碰后，A、C均帶的電荷量，然后C球與B球接觸后，C、B各帶的電荷量，原來的靜電力為Fk，后來的靜電力為FkF，故選項C正確3(2019·浙江省選考十校聯(lián)盟)A、B、C三點在同一直線上，ABBC12，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷當在A處放一電荷量為q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為2q的點電荷，其所受電場力為()AB.CF DF解析：選B.在A處放電荷量為q的點電荷時，Q所受電場力大小為F；在C處放一電荷量為2q的點電荷時，Q所受電場力大小為F.且不管電荷Q是正還是負，兩種情況下，Q受力方向相同，故選項B正確，A、C、D錯誤4(2016·10月浙江選考)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上其中O點與小球A的間距為l，O點與小球B的間距為l.當小球A平衡時，懸線與豎直方向夾角30°.帶電小球A、B均可視為點電荷，靜電力常量為k.則()AA、B間庫侖力大小FBA、B間庫侖力大小FC細線拉力大小FTD細線拉力大小FTmg答案：B5.相距為L的點電荷A、B帶電荷量分別為4q和q，如圖所示，今引入第三個點電荷C，使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是()Aq，在A左側(cè)距A為L處B2q，在A左側(cè)距A為處C4q，在B右側(cè)距B為L處D2q，在B右側(cè)距B為處解析：選C.A、B、C三個電荷要平衡，必須三個電荷在一條直線上，外側(cè)二個電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個電荷，所以外側(cè)兩個電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以C必須帶正電，在B的右側(cè)設(shè)C所在位置與B的距離為r，則C所在位置與A的距離為Lr，要能處于平衡狀態(tài)，所以A對C的電場力大小等于B對C的電場力大小，設(shè)C的電量為Q.則有：k，解得：rL.對點電荷A，其受力也平衡，則：k，解得：Q4q，即C帶正電，電荷量為4q，在B的右側(cè)距B為L處【課后達標檢測】一、選擇題1(2019·杭州質(zhì)檢)下列敘述正確的是()A摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電D帶等量異號電荷的兩個導體接觸后，電荷會消失，這種現(xiàn)象叫電荷的湮滅答案：B2(2019·杭州月考)由庫侖定律可知，真空中兩個靜止的點電荷，帶電荷量分別為q1和q2，其間距離為r時，它們之間相互作用力的大小為Fk，式中k為靜電力常量若用國際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為()Akg·A2·m3Bkg·A2·m3·s4Ckg·m2·C2 DN·m2·A2答案：B3.如圖所示，有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三角形的三個頂點上，已知A、B都帶正電荷，A所受B、C兩個點電荷的靜電力的合力如圖中FA所示，那么可以判定點電荷C所帶電荷的電性為()A一定是正電B一定是負電C可能是正電，也可能是負電D無法判斷答案：B4(2019·嘉興質(zhì)檢)如圖所示，兩個質(zhì)量均為 m 的完全相同的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣底座上，兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達式正確的是()AF引G，F(xiàn)庫kBF引G，F(xiàn)庫kCF引G ，F(xiàn)庫kDF引G，F(xiàn)庫k解析：選D.由于a、b兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l3r，不滿足lr的要求，故不能將帶電球殼看成點電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫k.雖然不滿足lr，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引G.故選D.5(2019·溫州質(zhì)檢)如圖所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在同一條直線上，q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電荷量之比q1q2q3為()A9436B9436C326 D326解析：選A.每個電荷都受到另外兩個電荷對它的靜電力的作用，其合力為零，這兩個力必須滿足的條件為：大小相等，方向相反由分析可知：三者電性不可能相同，只能是如圖所示兩種情況考慮q2的平衡：由r12r2312據(jù)庫侖定律得q34q1考慮q1的平衡：由r12r1313同理得：q1q2q3149436考慮電性后應(yīng)為9436或9436.故選A.6(2019·舟山質(zhì)檢)如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為，若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2，分別為30°和45°.則q2/q1為()A2 B3C2 D3解析：選C.由A的受力分析圖可得Fmgtan ，由庫侖定律得F，式中rlsin (l為繩長)，由以上三式可解得qB，因qA不變，則2.7(2018·11月浙江選考)電荷量為4×106 C的小球絕緣固定在A點，質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為5×106 C的小球用絕緣細線懸掛，靜止于B點A、B間距離為30 cm，AB連線與豎直方向夾角為60°.靜電力常量為9.0×109 N·m2/C2，小球可視為點電荷下列圖示正確的是()答案：B8(多選)如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的金箔張角減小，則()A金屬球可能不帶電B金屬球可能帶負電C金屬球可能帶正電D金屬球一定帶負電解析：選AB.若A球不帶電，則A靠近B時，發(fā)生感應(yīng)起電，A靠近B的一側(cè)帶負電，會吸引驗電器金箔上的正電荷向B轉(zhuǎn)移，張角變小，故A正確、D錯誤；若A帶負電，則也能使驗電器金箔上的正電荷向B轉(zhuǎn)移，故B正確；若A帶正電，則與B上的正電荷相互排斥，使B上的正電荷向驗電器金箔上轉(zhuǎn)移，則張角變大，故C錯誤9(多選)(2019·寧波質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2的兩小球，分別用絕緣輕絲線懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別為和(>)，兩小球恰在同一水平線上，那么()A兩球一定帶異種電荷Bq1一定大于q2Cm1一定小于m2Dm1所受的庫侖力一定大于m2所受的庫侖力解析：選AC.由于兩帶電小球相互吸引，所以一定帶異種電荷，選項A正確設(shè)輕絲線與豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡條件可得兩球之間的庫侖力Fmgtan ，因此m1g<m2g，即m1<m2，選項C正確10(多選)(2019·麗水質(zhì)檢)如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為.一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷小球A靜止在斜面上，則()A小球A與B之間庫侖力的大小為B當 時，細線上的拉力為0C當 時，細線上的拉力為0D. 時，斜面對小球A的支持力為0解析：選AC.根據(jù)庫侖定律，A、B球間的庫侖力F庫k，選項A正確；小球A受豎直向下的重力mg，水平向左的庫侖力F庫，由平衡條件知，當斜面對小球的支持力FN的大小等于重力與庫侖力的合力大小時，細線上的拉力等于零，如圖所示，則tan ， ，所以選項C正確，B錯誤若A靜止在斜面上，則斜面對小球A的支持力不可能為零，故選項D錯誤二、非選擇題11如圖所示，一個掛在絕緣細線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，若固定的帶正電小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，30°，A和B在同一條水平線上，整個裝置處于真空中，求A、B兩球間的距離解析：如圖所示，小球B受豎直向下的重力mg、沿絕緣細線的拉力FT、A對它的庫侖力F.由力的平衡條件，可知Fmgtan 根據(jù)庫侖定律得Fk解得r .答案： 12(2019·溫州評估檢測)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上沿一直線等距離排列三個小球A、B、C，三球質(zhì)量均為m，A與B、B與C相距均為L(L比球半徑r大得多)若小球均帶電，且qA10q，qBq，為保證三球間距不發(fā)生變化，將一水平向右的恒力F作用于C球，使三者一起向右勻加速運動求：(1)F的大小(2)C球的電性和電荷量解析：因A、B為同種電荷，A球受到B球的庫侖力向左，要使A向右勻加速運動，則A球必須受到C球施加的向右的庫侖力，故C球帶負電設(shè)加速度為a，由牛頓第二定律有：對A、B、C三球整體，有F3ma對A球，有kkma；對B球，有kkma.解得：qCq(負電)，F(xiàn).答案：(1)(2)帶負電電荷量為q- 7 -