第2节 库仑定律
一、单项选择题
1.在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q1和q2,则( )
A.电荷量大的小球受到的库仑力大
B.电荷量小的小球受到的库仑力大
C.两个小球受到的库仑力大小相等
D.只有两个带电小球所带电荷量相等,它们受到的库仑力的大小才相等
解析:由F=k可知,库仑力的大小与两电荷的带电荷量的乘积成正比,与单个带电体的电荷量无关,故A、B错误;库仑力是电荷间的相互作用力,遵守牛顿第三定律,故C正确,D错误.
答案:C
2.用控制变量法可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( )
A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关
B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
解析:保持Q、q不变,根据库仑定律公式F=k,增大d,库仑力变小,则θ变小,减小d,库仑力变大,则θ变大,实验表明,随着d的减小,F增大,不能说明F与d成反比,故A、B错误;保持Q、d不变,减小q,则库仑力变小,θ变小,知F与q有关,故C正确;保持q、d不变,减小Q,则库仑力变小,θ变小,只能说明随着Q减小,F减小,不能说明F与Q成正比,故D错误.
答案:C
3.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距该星球表面h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处无初速释放,则此带电粉尘将( )
A.向星球地心方向下落
B.推向太空
C.仍在那里悬浮
D.沿星球自转的线速度方向飞出
解析:均匀带电的球可视为点电荷,粉尘原来能悬浮,说明它所受的库仑力与万有引力相平衡,即=G,可以看出,r增大,等式仍然成立,故选C.
答案:C
4.如图所示,两个完全相同的金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,两球间相互吸引力的大小是F.今让与A、B大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C先后与A、B两球接触后移开,这时A、B两球之间的相互作用力的大小为( )
A.F B.F
C.F D.F
解析:注意原题中说两球间本来是引力,则它们带等量异种电荷.第三个小球依次与它们接触后,它们分别带电+、-(或-、+),所以它们之间的引力变为原来的.
答案:A
5.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A、B都带正电荷,A受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.可能带正电,可能带负电
D.无法判断