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第2节库仑定律练习题
1．下列关于点电荷的说法，正确的是( )
A ．点电荷一定是电量很小的电荷
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 2．关于库仑定律的公式F ＝k
Q 1Q 2
r 2
，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ ·
C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了
D ．当两个点电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 3．真空中两个点电荷Q 1、Q 2，距离为R ，当Q 1增大到原来的3倍，Q 2增大到原来的3倍，距离R 增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的( ) A ．1倍 B ．3倍 C ．6倍 D ．9倍 k b 1 . c o m
4.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，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 两球之间的库仑力F 库的表达式正确的是( )
A ．F 库＝k Q 2l 2
B ．F 库>k Q 2
l 2新
C ．F 库 l 2 D ．无法确定 5．如图1－2－10所示，一条长为3L 的绝缘丝线穿过两个质量都是m 的小金属环A 和B ，将丝线的两端共同系于天花板上的O 点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少 , 6．如图1所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( ) A ．两球都带正电 B ．两球都带负电 > C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D ．两球受到的静电力大小相等 7．两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球， 它们的加速度之比将( ) A ．保持不变 B ．先增大后减小 C ．增大 D ．减小 8．两个质量分别为m 1、m 2的小球，各用长为L 的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q 1、q 2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．若m 1>m 2，则θ1>θ2 B ．若m 1＝m 2，则θ1＝θ2 C ．若m 1 D ．若q 1＝q 2，则θ1＝θ 9．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法可行的是( ) & A ．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变 B ．保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍 C ．使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的1 2 D ．保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的1 2 10．半径相同的两个金属小球A 和B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F ，今让第三个半径相同的不带电的金属小球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是( ) F F F F 11．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F 1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F 2，则F 1∶F 2可能为( ) A ．5∶2 B ．5∶4 C ．5∶6 D ．5∶9 】 12．如图1－2－13所示，在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球A 和B ，它们用一绝缘轻弹簧相连，带同种电荷．弹簧伸长x 0时小球平衡，如果A 、B 带电荷量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为x ，则x 和x 0的关系为( ) A ．x ＝2x 0 B ．x ＝4x 0 C ．x <4x 0 D ．x >4x 0 13. 光滑绝缘导轨，与水平面成45°角，两个质量均为m ，带等量同种电荷的小球A 、B ，带电量均为q ，静止于导轨的同一水平高度处，如图所示．求：两球之间的距离． 14.质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为 L ，A 球带电量q A ＝＋10q ；B 球带电量q B ＝＋q .若在C 球上加一个水平向右的恒力F ，如图 所示，要使三球能始终保持L 的间距向右运动，问外力F 为多大C 球带电性质是什么 ! 1-4：B AD A B 5解析：小球A 受力如图，受四个力，重力mg 、库仑力F 、丝线两个拉力F T 相等． 则F T sin60°＝mg F T cos60°＋F T ＝k q 2 L 2 解得q ＝ 3mgL 2 k . 答案：均为 3mgL 2 k | 6-10：D A BC AD A 11解析：选BD.由库仑定律，它们接触前的库仑力为F 1＝k 5q 2 r 2 若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为3q ，此时库仑力为F 2＝k 9q 2 r 2 若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为2q ，此时库仑力为F ′2＝k 4q 2 r 2 12解析：选C.设弹簧原长为l ，劲度系数为K ，根据库仑定律和平衡条件列式得 k q 1q 2l ＋x 0 2 ＝Kx 0，k 4q 1q 2l ＋x 2 ＝Kx 两式相除： l ＋x 2 4l ＋x 02＝x 0x ，得：x ＝l ＋x 02l ＋x 2 ·4x 0， 因l ＋x >l ＋x 0，由此推断选项C 正确． ) 13.解析：设两球之间的距离为x ，相互作用的库仑力为F ，则：F ＝k q 2 x 2 由平衡条件得：F cos45°＝mg sin45° 由以上两式解得：x ＝q k mg . 答案：q k mg 14解析：由于A 、B 两球都带正电，它们互相排斥，C 球必须对A 、B 都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C 球带负电荷． 以三球为整体，设系统加速度为a ，则F ＝3ma ① 隔离A 、B ，由牛顿第二定律可知： 对A ： kq A q C 4L 2－ kq A q B L 2 ＝ma ② 对B ： kq A q B L 2＋kq B q C L 2＝ma ③ 联立①、②、③得F ＝70k q 2L 2. 答案：70k q 2 L 2 负电荷 §1、2电荷及其守恒定律 库仑定律（1） 【典型例题】 【例1】关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（ ） A 、 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷 B 、 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C 、 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 D 、 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 【解析】摩擦起电的实质是：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。即电荷在物体之间转移。 感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。即电荷在物体的不同部分之间转移。 由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。 【答案】B 、C 【例2】绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的 附近，有一个绝缘金属球b ，开始a 、b 都不带电，如图所示，现在使a 带电，则：（ ） A 、a 、b 之间不发生相互作用 B 、b 将吸引a ，吸住后不放 C 、b 立即把a 排斥开 D 、b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开 【解析】当a 带上电荷后，由于带电体要吸引轻小物体，故a 将吸引b 。这种吸引是相互的，故可以观察到a 被b 吸引过来。当它们相互接触后，电荷从a 转移到b ，它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互作用的规律，它们又将互相排斥。 【答案】D 【例3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时库仑力的大小为： A 、F 121 B 、F 61 C 、F 41 D 、F 3 1 【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和3q ， 由库仑定律得：F ＝3kq 2/r 2 由于两个导体小球完全相同，故接触后它们的带电情况完全相同。 若它们原来带相同性质的电荷，则接触后它们的电荷量均为2q ，于是有 F 1＝k （2q ）2/（2r ）2＝3 1F 若它们原来带相异性质的电荷，则接触后的它们的电荷量均为q ，于是有 F 2＝kq 2/（2r ）2＝ 12 1F 【答案】A 、D 一、初中物理欧姆定律问题 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V 8W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率 A．大于4W B．等于4W C．小于4W D．无法确定 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 根据公式可知，当额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小，所以“8V 8W”的灯泡 电阻小，“8V 4W”的灯泡电阻大；根据串联电路电阻的分压特点可知，改接后，灯泡两端的电压变大，大于8V，所以这只灯泡消耗的功率大于4W． 2．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（） A．R1的阻值为20 Ω B．当R2接入阻值为50 Ω时它的功率最大 C．电源电压为6 V D．该电路消耗的最大电功率为0.9 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AC．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是2V时，其功率是0.8W，可计算得到这时电路中的电流是 1 1 1 0.8W 0.4A 2V P I U === 同理，当滑动变阻器两端电压是5V时，其功率是0.5W，电路中的电流是 2 2 2 0.5W 0.1A 5V P I U === 设电源电压是U电源，可以得到关系式 1 0.4A2V R U ?+= 电源 1 0.1A5V R U ?+= 电源 解得110Ω R=、6V U= 电源 ；A错误、C正确； B．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是5V时，其功率是0.5W，这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是 ()2 2 5V 50Ω 0.5W R== 当R2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大，B错误； D．当电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是0时，电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最大，大小是 ()2 2 max 1 6V 3.6W 10Ω U P R === 电源 D错误。 故选C。 3．如图所示的电路中，电源电压为 6V且保持不变，滑动变阻器R 的规格为“40Ω 1A”，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”。只闭合开关 S、S2，当滑动变阻器R 的滑片 P分别在B 端和中点时，R 消耗的功率之比为 8：9。则下列判断正确的是（） ① 只闭合开关 S、S1，将R 的滑片 P 从中点向右移动一段距离，电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变 ② 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器R 接入电路的阻值范围是2Ω~40Ω ③ 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，定值电阻R1的功率变化范围是 0.144W~0.9 W ④ 定值电阻R2的阻值是10Ω A．① ②B．① ③C．② ④D．① ④ 电磁感应 课标导航 课程容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识：安培力的大小与方向 例1. （09年物理）13．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩）趋势，圆环产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电 电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示． （2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场 B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为 闭合电路的欧姆定律练习题及答案解析 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN] 1．关于闭合电路，下列说法正确的是( ) A ．电源短路时，放电电流为无限大 B ．电源短路时，内电压等于电源电动势 C ．用电器增加时，路端电压一定增大 D ．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数总小于电源电动势 解析：选BD.由I 短＝E r 知，A 错，B 对；用电器如果并联，R 外减小，U 外减小，C 错．由于内电路两端总是有电压，由E ＝U v ＋U r 知，U v 库仑定律知识点及经典例题 1．电荷、电荷守恒 ⑴自然界中只存在两种电荷：正电荷、负电荷．使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电． ⑵静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷． ⑶电荷守恒：电荷即不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷总量保持不变．（一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变） ⑷元电荷：指一个电子或质子所带的电荷量，用ｅ表示．ｅ＝1.6×10-19C 2．库仑定律 ⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．即：2 2 1r q kq F = 其中k 为静电力常量， k =9.0×10 9 N m 2/c 2 ⑵成立条件 ①真空中（空气中也近似成立），②点电荷，即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计．（对带电均匀的球， r 为球心间的距离）． 3．电场强度 ⑴电场：带电体的周围存在着的一种特殊物质，它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力．电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的．电场还具有能的性质． ⑵电场强度E ：反映电场强弱和方向的物理量，是矢量． ①定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F 跟它的电荷量ｑ的比值，叫该点的电场强度．即：F E q = 单位：V/ｍ，Ｎ/Ｃ ②场强的方向：规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向． （说明：电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关，而是由该点的位置和场源电何来决定．） ⑶点电荷的电场强度：E ＝2 Q k r ，其中Q 为场源电荷，E 为场中距Q 为r 的某点处的场强大小．对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时，r 为该点到球心的距离． ⑷电场强度的叠加：当存在多个场源电荷时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和． ⑸电场线：为形象描述电场而引入的假想曲线． ①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． ②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹． ③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏． 电磁感应 课标导航 课程内容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章内容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识：安培力的大小与方向 例1. （09年上海物理）13．如图，金属棒ab置于水平 放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B， 磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 答案：收缩，变小 点评：深刻领会楞次定律的内涵 热点关注 知识：电磁感应中的感应再感应问题 例8、如图所示水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动. 则PQ所做的运动可能是 A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动 一、初中物理欧姆定律的实际应用问题 1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变小，则下列判断中可能的是（） A．电阻R短路B．电阻R断路C．灯L短路D．灯L断路 【答案】D 【解析】 【分析】 电流表示数减小是电阻增大或断路，电压表示数变小是并联的导体电阻变小或断路；具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项。 【详解】 A．如果电阻R短路，在电源电压一定时电路总电阻减小，由 U I R =知电流表示数增大， 故A不符合题意； B．如果电阻R断路，电流表断路示数为零，电压表测量电源电压有示数且增大，故B不符合题意； C．如果灯泡L短路，在电源电压一定时电路总电阻减小，由 U I R =知电流表示数增大， 故C不符合题意； D．如果灯泡L断路，整个电路断路，电流表、电压表示数都减小为零，故D符合题意。故选D。 2．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路图如图甲所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变），电压表量程为0~3V，R0是阻值为300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（） A ．R 1的阻值随温度升高而减小 B ．环境温度升高时，电路的总功率变小 C ．此电路所允许的最高环境温度是80℃ D ．当环境温度为40℃时，R 1两端的电压为 2V 【答案】AC 【解析】 【详解】 A ．由乙图可知，随温度升高R 1的阻值逐渐降低，故A 正确； B ．由于电源电压不变，当环境温度升高时，R 1的阻值变小，电路总电阻变小，则由 2 U P R =可知，电路总功率变大，故B 错误； C ．由于温度越高R 1阻值越小，则由串联分压可知，R 0两端电压越大，由于电压表测量R 0两端电压，量程为0~3V ，则电压最大不超过3V ，当电压表为3V 时，对应环境最高温度，此时电路电流为 01003V 0.01A 300Ω U I I I R === == 则此时R 1阻值为 1114V 3V 100Ω0.01A U R I -= == 由乙图得对应最高温度为80℃，故C 正确； D ．当环境温度为40℃时，由乙图得R 1阻值为200Ω，则电路总阻值为500Ω，电路电流为 4V 0.008A 500Ω U I R '= ==总 由于串联，则流过R 1电流为0.008A ，此时R 1两端电压为 1110.008A 200Ω=1.6V U I R '''==? 故D 错误。 故选AC 。 3．在如图所示的电路中，电源电压保持U 不变。电路中定值电阻R 大于R 0。闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为?U 1、?U 2、 ?U 3，电流表A 示数变化量的绝对值为的?I ，则（ ） 库仑定律专项练习题及答案 相同 D.若F 1>F 2，则两小球原来所带电的电性一 定相反 3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量 电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F ，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A 、B 两个小球接触后再移开，这时A 、B 两球间的库仑力大小 A.一定是F /8 B.一定是F /4 C.可能是3F /8 D.可能是 3F /4 4.半径为r 的两个带电金属小球，球心相距 3r ，每个小球带电量都是+q ，设这两个小球间的静电力大小为F ，则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229r kq F < C.229r kq F > D.2 225r kq F = 5. 如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的 小球A、B．当A、B不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A、T B．使A、B带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A/、T B/．下列结论正确的是 A.T A/=T A，T B/ >T B B.T A/=T A，T B/ 7.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F．由此可知（） A. n=1 B. n=4 C. n=6 D. n=10 真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑斥力大小为F，现在用另 楞次定律的应用·典型例题解析 【例1】如图17－50所示，通电直导线L和平行导轨在同一平面内，金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭合回路，ab可沿导轨自由滑动．当通电导线L向左运动时 [ ] A．ab棒将向左滑动 B．ab棒将向右滑动 C．ab棒仍保持静止 D．ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有关 解析：当L向左运动时，闭合回路中磁通量变小，ab的运动必将阻碍回路中磁通量变小，可知ab棒将向右运动，故应选B． 点拨：ab棒的运动效果应阻碍回路磁通量的减少． 【例2】如图17－51所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则 [ ] A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间作用力最大 解析：从t1到t2时间内，电流方向不变，强度变小，磁场变弱，ΦA↓，B线圈中感应电流磁场与A线圈电流磁场同向，A、B相吸．从t2到t3时间内， I A反向增强，B中感应电流磁场与A中电流磁场反向，互相排斥．t1时刻，I A 达到最大，变化率为零，ΦB最大，变化率为零，I B＝0，A、B之间无相互作用力．t2时刻，I A＝0，通过B的磁通量变化率最大，在B中的感应电流最大， 但A在B处无磁场，A线圈对线圈无作用力．选：A、B、C． 点拨：A线圈中的电流产生的磁场通过B线圈，A中电流变化要在B线圈中感应出电流，判定出B中的电流是关键． 【例3】如图17－52所示，MN是一根固定的通电长导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线圈的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘，当导线中电流突然增大时，线框整体受力情况 [ ] A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力为零 点拨：用楞次定律分析求解，要注意线圈内“净”磁通量变化． 参考答案：A 【例4】如图17－53所示，导体圆环面积10cm2，电容器的电容C＝2μ F(电容器体积很小)，垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感强度B随时间变化的图线如图，则1s末电容器带电量为________，4s末电容器带电量为________，带正电的是极板________． 点拨：当回路不闭合时，要判断感应电动势的方向，可假想回路闭合，由楞次定律判断出感应电流的方向，感应电动势的方向与感应电流方向一致． 参考答案：0、2×10-11C；a； 一、初中物理欧姆定律的实际应用问题 1．小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图所示。照明灯L标有“220V 40w”字样，在天暗时L自动点亮，天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是（） A．导线B应连接家庭电路中的火线 B．小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大 C．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极 D．要减少夜间的照明时间，应将滑动变阻器的滑片P向b端移动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，所以A是火线，B是零线，故A错误； B．天暗时灯自动亮，说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱 即电路中的电流变小，根据 U R I =可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反 之天亮时光敏电阻的阻值变小，所以她选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变小，故B错误； C．闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可判断电磁铁的上端为S极，下端为N极，故C错误； D．要减少夜间的照明时间，可通过增加电磁铁的磁性来实现，电磁铁通过的电流越大， 磁性越大；根据 U I R =可知可以减小电路的阻值，可将滑动变阻器的滑片P向b端移动， 故D正确。 故选D。 2．如图所示的四个电路图中，电源电压不变，R0为已知阻值的定值电阻，图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（） A ． B ． C ． D ． 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．由电路图可知，当S 断开时，电路为R 0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S 闭合时R 0、R x 并联，电流表测干路电流，因通过R 0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过R x 的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x 的阻值，故A 正确； B ．由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接的得出R x 两端的电压，故此电路图不能测出R x 的阻值，故B 不正确； C ．开关S 闭合时，电压表测量电源电压；开关S 断开时，电压表测量R x 两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据0U I R = 求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过R x 电流等于通过定值电阻电流，即 0x I I =，根据x x x U R I = 求出R x 的阻值，故C 正确； D ．由电路图可知，当开关S 闭合时，电路为R x 的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压 1x U I R =? 当开关S 断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电源电压 ()20x U I R R =?+ 由于 ()120x x I R I R R ?=?+ 求出R x 的阻值，故D 正确。 故选ACD 。 3．如图，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω，电源电压保持不变。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，电压表V 1的示数从10V 变化到20V ，电压表V 2的示数从14V 变化到34V ，则下列说法中正确的是（） ; 库仑定律复习 ◎必做部分 1．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( ) A ．对任何带电荷之间的静电力计算，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 答案： BC , 2．下面关于点电荷的说法正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C ．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷 D ．一切带电体都可以看成是点电荷 解析： 本题考查对点电荷的理解．带电体能否看做点电荷，和带电体的体积无关，主 要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略，如果能够忽略．则带电体可以看成是点电荷，否则就不能． 答案： C 3．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2 r 2 ，下列说法正确的是( ) @ A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 了 解析： r →∞时，电荷可以看做点电荷，库仑定律的公式适用，由公式可知，它们之间的静电力F →0；r →0时，电荷不能看成点电荷，库仑定律的公式就不适用了． 答案： AD 4.(2012·广东实验中学联考)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( ) A ．两球都带正电 | B ．两球都带负电 欧姆定律试题和答案经典 一、欧姆定律选择题 1．如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表，测出未知电阻Rx的阻值，同学们设计了如图所示四种电路（电源电压未知），其中不可行的方法有（） A. （1）（2） B. （1）（3） C. （2）（4） D. （2）（3） 【答案】 B 【解析】【解答】解：（1）开关S1闭合，S2断开时，R0和R x串联，电流表可以测出通过R x的电流I x；再S2闭合时为R x的简单电路，不能直接或间接测量出R x的电压，所以不能求出R x的电阻；（2）开关S0闭合，S接1时电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S接2时电路为未知电阻R x的简单电路，电流表测 通过R x的电流I x，根据R x= 求出电阻；（3）开关S0闭合，S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误，故无法测出正确的使用；（4）开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和R x串联，电压表直接测量R x两端的电压U x；根据串联电路中总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压U0=U﹣U x，根 据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过R x电流，根据R x= 求出电阻． 综上可知，B符合题意，ACD不符合题意． 故答案为：B． 【分析】在单表测量电阻的实验中，都会用到定值电阻，用串联电路的电流相等或并联电路的电压相等得出未知电阻的电流或电压，利用欧姆定律求电阻. 2．我国刑法规定，从201年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任．为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试，如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图，其电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为酒精气体浓度传感器（气敏电阻），R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示．当接通电源时，下列说法正确的是（） 静电场典型题分类精选 一、电荷守恒定律 库仑定律典型例题 例1 两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则 相互作用力可能为原来的多少倍？ 练习.（江苏物理）1．两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2 r ，则两球间库仑力的大小为 A ． 112F B ．34F C ．4 3 F D ．12F 二、三自由点电荷共线平衡．． 问题 例1．（改编）已知真空中的两个自由点电荷A 和B, 94 A Q Q =,B Q Q =-,相距L 如图1所示。若在直线AB 上放一自由电荷C,让A 、B 、C 都处于平衡状态，则对C 的放置位置、电性、电量有什么要求？ 练习 1．（原创）下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是（ ） A 、4Q 4Q 4Q B 、4Q －5Q 3Q C 、9Q －4Q 36Q D 、－4Q 2Q －3Q 2.如图1所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q 1∶q 2∶q 3为（ ） A ．－9∶4∶－36 B ．9∶4∶36 C ．－3∶2∶－6 D ．3∶2∶6 三、三自由点电荷共线不平衡．．． （具有共同的加速度）问题 例1．质量均为m 的三个小球A 、B 、C 放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上，彼此相隔L 。A 球带电量10A Q q =，B Q q =， 若在小球C 上外加一个水平向右的恒力F ，如图4所示，要使三球间距始终保持L 运动，则外力F 应为多大？C 球的带电量C Q 有多大？ 图1 图4 欧姆定律难题及答案（word） 一、欧姆定律选择题 1．如图是某实验小组测量未知电阻Rx的实验电路，电源两端电压不变，其中Ro为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为U1；当开关S、S2闭合，S1断开时，电压表的示数为U2。则下列四个选项中Rx的表达式正确的是（） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】【解答】由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,即U＝U1，当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux＝U2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,R0两端的电压：U0＝U?Ux＝U1?U2， 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝ ,即，解得： Rx＝。 故答案为：B。 【分析】当开关S、S1闭合，开关S2断开时，R0与R x串联，电压表测电源两端的电压；当开关S、S2闭合、S1断开时，R0与R x串联，电压表测R x两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R x的阻值. 2．小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示．针对该实验过程，下列结果正确的是（） A. 小灯泡的额定功率为6.25W B. 小灯泡正常工作时的电阻为5Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 电路消耗的最小功率为0.05W 【答案】C 【解析】【解答】解： 由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A， 所以小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V×0.4A=1W，故A错误； B、由I= 可得，灯泡正常工作时的电阻：R L= = =6.25Ω，故B错误； C、电源电压一定，由I= 可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小；由图象知电路的最小电流为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V； 电路的最大总电阻：R总最大= = =45Ω， 此时灯泡的电阻：R L= = =5Ω， 滑动变阻器的最大阻值：R滑最大=R总最大﹣R L=45Ω﹣5Ω=40Ω，故C正确； D、由P=UI可得电路消耗的最小功率： P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W，故D错误． 故选C． 【分析】（1）由图象可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率； （2）由I= 计算灯泡正常工作时的电阻；（3）变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，由图象读出此时灯泡的电压和电流，由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值；（4）由P=UI计算电路的最小功率． 3．如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法正确的是（） A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比 B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω C. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A D. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W 【答案】 C 【解析】【解答】解： 一、初中物理欧姆定律问题 1．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电调电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（） A．电路中电流变化的范围是0A～0.5A B．滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C．灯泡的最小功率是0.45 W D．该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】 AB．当灯泡的电压最大时，即L 2.5V U=，此时电路中的电流大小为 L L L 1.25W 0.5A 2.5V P I U === 这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流，滑动变阻器两端电压是 R L - 4.5V-2.5V 2.0V U U U === 这个电压大小也没有超过电压表的量程，此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为 R R 2.0V 4Ω 0.5A U R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值，故电路中的电流最大是0.5A； 由题意可知，滑动变阻器两端的电压最大只能是3V，此时灯泡的电压是1.5V，电路中的电流大小为 L L L 1.5V 0.3A 5Ω U I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流，滑动变阻器接入电路中的阻值大小为 R R 3V 10Ω 0.3A U R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内，所以电路中的电流大小最小可以为0.3A，综上所述，电路中电流变化的范图是0.3A～0.5A，滑动变阻阻值变化的范围是4Ω～10Ω，A 错误、B错误； 楞次定律 1．右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢四指垂直，并与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的就是感应电流的方向． 2．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 3．下列说法正确的是( ) A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反C．楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向 D．楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向 4．如图1所示，一线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置)，线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是( ) 图1 A．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是顺时针方向 B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是逆时针方向C．Ⅰ位置是顺时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是逆时针方向 D．Ⅰ位置是逆时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是顺时针方向 5．如图2所示，当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是( ) 图2 A. 由A→B B. 由B→A C．无感应电流 D．无法确定 【概念规律练】 知识点一右手定则 1.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( ) 2．如图3所示，导线框abcd 与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad 和bc 的中点，当线框向右运动的瞬间，则( ) 图3 A ．线框中有感应电流，且按顺时针方向 B ．线框中有感应电流，且按逆时针方向 C ．线框中有感应电流，但方向难以判断 D ．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流 知识点二 楞次定律的基本理解 图4 3．如图4所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY 运动(O 是线圈中心)，则( ) A ．从X 到O ，电流由E 经G 流向F ，先增大再减小 B ．从X 到O ，电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 C ．从O 到Y ，电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 D ．从O 到Y ，电流由 E 经G 流向 F ，先增大再减小 应用楞次定律判断感应电流的一般步骤： 原磁场方向及穿过回路的磁通量的增减情况 ――→楞次定律感应电流的磁场方向――→安培定则感应电流的方向 4．如图5所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是( ) 图5 A ．N 极向纸内，S 极向纸外，使磁铁绕O 点转动 B ．N 极向纸外，S 极向纸内，使磁铁绕O 点转动 C ．磁铁在线圈平面内顺时针转动 D ．磁铁在线圈平面内逆时针转动 课题选修3-1§库仑定律习题课学案课型习题课 目标（一）知识与技能 1、通过例题的讲解进一步理解库仑定律的含义及其应用。 2、进一步熟练应用库仑定律的公式进行有关的计算。 （二）过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力 重点重点：掌握库仑定律 难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算 知识主干1.复习回顾 2．典例分析 学习过程 1.复习回顾 1、复习上一节的内容： （1）库仑定律的内容及表达式。 （2）库仑定律的适用条件。 适用条件： 真空中，两个点电荷之间的相互作用。 （3）应用库仑定律解题注意的事项。 2、典型例题分析： 【例1】 如图1所示，真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q=×10－12C，求Q2所受的静电力的大小和方向。 【解析】 对Q2受力分析如图2所示，Q2所受的静电力为Q3和Q1对Q2的作用力的合力。 Q1对Q2的作用力： 2 1 2 2 1 2 1 12r Q k r Q Q k F= = Q3对Q2的作用力： 2 2 2 2 2 2 3 32r Q k r Q Q k F= = ∴) 1 1 ( 2 2 2 1 2 32 12r r kQ F F F- = - = 代入数据得：N F11 10 1.1- ? =，方向沿Q2、Q3连线指向Q3 【例2】 图1 图2 如图3所示，真空中有两个点电荷A 、B ，它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点，它们的电荷量分别为Q A =16×10－12C ，Q B =×10－12C ，现引入第三个同种点电荷C ， （1）若要使C 处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置 （2）若点电荷A 、B 不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置 【解析】 （1）由分析可知，由于A 和B 为同种电荷，要使C 处于平衡状态，C 必须放在A 、B 之间某位置，可为正电荷，也可为负电荷。 设电荷C 放在距A 右侧x 处，电荷量为Q 3 ∵ BC AC F F = ① ∴ 232231)(x L Q Q k x Q Q k -= ② ∴ 2221)(x L Q x Q -= ③ ∴ 4(L －x)2=x 2 ④ ∴ x =0.2m 即点电荷C 放在距A 右侧0.2m 处，可为正电荷，也可为负电荷。 （2）首先分析点电荷C 可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C 只能在AB 决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有3个， ① AB 连线上，A 与B 带同种电荷互相排斥，C 电荷必须与A 、B 均产生吸引力，C 为负电荷时可满足； ② 在AB 连线的延长线A 的左侧，C 带正电时对A 产生排斥力与B 对A 作用力方向相反可能A 处于平衡；C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同，不可能使B 平衡； C 带负电时对A 产生吸引力与B 对A 作用力方向相同，不可能使A 处于平衡；C 对B 的作用力为吸引力与A 对B 作用力方向相反，可能使B 平衡，但离A 近，A 带电荷又多，不能同时使A 、B 处于平衡。 ③ 放B 的右侧，C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同，不可能使B 平衡； 由分析可知，由于A 和B 为同种电荷，要使三个电荷都处于平衡状态，C 必须放在A 、B 之间某位置，且为负电荷。 设电荷C 放在距A 右侧x 处，电荷量为Q 3 对C ：232231)3.0(x Q Q k x Q Q k -= ∴ x =0.2m 对B ：223221)(x L Q Q k L Q Q k -= ∴ C Q 12310916-?=，为负电荷。 ?【拓展】 若A 、B 为异种电荷呢 【解析】 （1）电荷C 放在B 的右侧，且距B 0.3m 处，电量的大小及正负无要求； （2）电荷C 放在B 的右侧，且距B 0.3m 处，C 为正电荷，C Q 1231016-?= 图3电荷及其守恒定律库仑定律练习题及答案
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