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例题与变式 必修第三册 静电场及其应用 第二节 库仑定律
高中物理 · 例题与变式
同步学案 · 23 题
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考点03 理解点电荷
理解点电荷
考点04 理解库仑定律
理解库仑定律
6．（多选）在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且θ1>θ2>θ3。关于这个实验，下列说法中正确的是
【考点】理解库仑定律
7．如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处。当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）。则（ ）
【考点】理解库仑定律
8．如图所示，两条不等长的细线一端固定在同一点，另一端分别拴两个带同种电荷的小球，两小球所带的电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，当两小球静止时恰好处于同一水平线上，且，则造成的原因是（ ）
【考点】理解库仑定律
9．两个分别用长13 cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球（可看作质点），带有同种等量电荷。由于静电力F的作用，它们之间的距离为10 cm（如图所示）。已测得每个小球的质量是0.6 g，求它们所带的电荷量。g取10 m/s2。
【详解】库仑力，根据力三角形与边三角形相似，有，代入数据得
【考点】理解库仑定律
考点05 库仑定律-倍数关系
库仑定律-倍数关系
13．真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（均可看做点电荷），分别固定在两处，它们之间的距离远远大于小球的直径，两球间静电力大小为 F。现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C与A接触，然后移开C，此时A、B球间的静电力大小为（ ）
【考点】库仑定律-倍数关系
考点06 库仑定律-平衡关系
库仑定律-平衡关系
14．如图所示，在光滑水平面上，分别放置电荷量为-Q、+4Q的两点电荷A、B，相距0.3 m，所处环境视为真空。在何处放点电荷C，可使三个点电荷都处于平衡状态？点电荷C的电荷量是多少？
【考点】库仑定律-平衡关系
15．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。
【详解】（1）因q1、q2、q3在同一直线上且都处于平衡状态，点电荷q1、q3所带电荷电性相同，但与q2电性相反。
（2）假设q2带正电，则q1、q3带负电荷，对q1、q3进行受力分析如图所示，由库仑定律和平衡条件有 ；
解得∶
【考点】库仑定律-平衡关系
16．中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上，如右图所示。在下面的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（ ）
17．在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多少？
【详解】B对D和C对D的库仑力大小皆为，二者合力大小为，
A对D的库仑力大小为，三者合力为。
受力如图：
【考点】库仑定律-平衡关系
考点07 库仑定律-不平衡关系
库仑定律-不平衡关系
19．在真空中，两个点电荷电荷量均为+q，它们的质量之比为m1 : m2 =1 : 2，当它们在光滑水平面上相距为L时由静止将两点电荷释放，则释放时m1的加速度为a，经一段时间，当m1的加速度为时，m2 的加速度大小变为 ，此时刻m1 和m2 之间的距离为 。
【考点】库仑定律-不平衡关系
20．真空中A、B两个点电荷的距离为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动（不计重力），开始时A的加速度大小为a，经过一段时间，B的加速度大小也为a，那么此时A、B两点电荷间的距离为（ ）
【考点】库仑定律-不平衡关系
21．光滑、绝缘水平面上的带电小球A、B，质量分别为m1 = 2×10-3kg、m2 = 1×10-3kg，电荷量相等，为 1×10-7C，A球带正电，B球带负电。现在水平恒力F向右作用于A球，这时，A、B一起向右运动，且保持距离d =0.1 m不变，如图所示。试问：F为多大？两球如何运动？
【考点】库仑定律-不平衡关系
22．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球带正电，电荷量均为q。现对C球施加一水平力F，同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距不变，求：
【考点】库仑定律-不平衡关系
23．A、B是两个电荷量都是Q的点电荷，相距l，AB连线中点为O。现将另一个电荷量为q的点电荷放置在AB连线的中垂线上，距O为x的C处（图甲）。
【详解】（1）根据力的合成，如上图，有。
（2）。
（3）若，即>，即。
电场 电场强度
【考点】库仑定律-不平衡关系