2.2 探究电场的力的性质

1．电荷、库仑定律

a．物体带电的方法--摩擦起电、感应起电、接触起电

(1)用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是(　　)

A．摩擦使笔套带电

B．笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷

C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力

D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和

答案：ABC

解析：绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，故A项正确。笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷，感应起电，故B项正确。圆环被吸引向上运动，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，故C项正确。绝缘材料做的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被中和，故D项错误。

b．相同带电体接触电量平均分配及利用F＝k求解库仑力

(2)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，方向不变。由此可知( 　　)

A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6

答案：D

解析：当两个完全相同的带同种电荷的小球接触后，它们的总电荷量将平分；如果两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分。设球1、2间的距离为r，则球1、2之间库仑力为F＝k①。球3与2接触后，它们带的电量平分，均为；接着球3与1接触后，它们带的总电量平分，均为＝。将球3移至远处后，球1、2之间库仑力为F＝k＝k②，①②联立解得n＝6，故D项正确。

c．根据F合＝0或Fx＝0、Fy＝0分析涉及库仑力的平衡问题

(3)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M