第2節(jié) 探究靜電力
1．(2018·北京名校模擬)真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為F，如果這兩個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量和它們之間的距離都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么它們之間的靜電力的大小為( )
A．2F B．
C．F D．
【答案】C
【解析】距離和電量改變之前電荷間的庫(kù)侖力為F＝k.當(dāng)距離和電量變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍時(shí)，F′＝k＝F.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
2．(2018·佛山名校模擬)兩帶電荷量不等的絕緣金屬小球，當(dāng)相隔一定距離時(shí)，其相互作用力為F1，現(xiàn)將兩小球接觸后分開并保持原有距離，它們之間的相互作用力為F2，下列說(shuō)法正確的是( )
A．若F2<F1，則兩個(gè)小球所帶電性必相反
B．若F2>F1，則兩個(gè)小球所帶電性必相同
C．F2＝F1是不可能的
D．以上三種說(shuō)法都不對(duì)
【答案】D
【解析】根據(jù)庫(kù)侖定律得F＝k，又因?yàn)?i>r不變，k是個(gè)常量，F的大小跟兩個(gè)電荷量的乘積有關(guān)，金屬小球又不知道是否完全相同，接觸后不知道電量如何分配，故無(wú)法根據(jù)力的大小判斷兩小球的電性，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．
3．(2019·汕頭模擬)如圖所示，放置在水平地面上的箱子內(nèi)，帶電小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于箱子的上、下兩邊，均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．兩球一定帶異種電荷
B．若增大b球帶電量，連接b的繩子拉力可能變小
C．若增大b球帶電量，連接b的繩子拉力可能不變
D．若增大b球帶電量，箱子對(duì)地面的壓力一定增大
【答案】A
【解析】對(duì)小球b分析可知，b受重力和繩子向下的拉力作用，故庫(kù)侖力只能向上，故兩電荷相互吸引，故兩球一定帶異種電荷，A正確；對(duì)b球受力分析可知，靜止時(shí)，庫(kù)侖力等于重力與繩子上的拉力之和，增大b球的帶電量，庫(kù)侖力增大，則繩子上的拉力一定增大，B、C錯(cuò)誤；對(duì)整體分析可知，整體受重力和支持力，庫(kù)侖力屬于內(nèi)力，對(duì)箱子受到的支持力沒(méi)有影響，故箱子對(duì)地面的壓力不變，D錯(cuò)誤．
4．有兩個(gè)帶正電的小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距l.如果引入第三個(gè)小球，恰好使得3個(gè)小球只在它們相互的靜電力作用下都處于平衡狀態(tài)，第三個(gè)小球應(yīng)帶何種電荷，應(yīng)放在何處，電荷量又是多少？
【解析】沒(méi)有引入第三個(gè)小球前，兩球之間存在斥力作用；F21和F12，它們互為作用力和反作用力．欲使兩球平衡，則必須受到F31和F32這兩個(gè)力作用．而這兩個(gè)力是由引入的第三個(gè)帶電小球施加的，因此第三個(gè)小球應(yīng)放在這兩球之間，且?guī)ж?fù)電．如圖所示．
設(shè)第三個(gè)小球電荷量為－q，與第一個(gè)小球的距離為x.因?yàn)榈谌齻(gè)小球處于平衡狀態(tài)，因此F13和F23為一對(duì)平衡力，即F13＝F23，由庫(kù)侖定律得k＝k，所以x＝，又因?yàn)?i>F21和F31為一對(duì)平衡力，即F31＝F21，由庫(kù)侖定律得k＝k，所以q＝Q.
答案：第三個(gè)小球應(yīng)帶負(fù)電荷，電荷量為Q；放在前兩個(gè)小球的中間，且距電荷量為Q的小球.
