第二节 库仑定律（练习）（附教材课后题）-2023-2024学年高二物理同步精品课件及习题精练（含教材习题）（人教版2019必修第三册）

第九章 第二节 库仑定律考点精讲与习题训练原卷版 考点一：静电力的确定方法 【技巧与方法】 (1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。 (2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。 【例1】 两个分别带有电荷量为-Q和+9Q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F1，当两小球相互接触后再将它们的距离变为2r，它们间库仑力的大小变为F2，则（　　） A．F1：F2=3：2 B．F1：F2=9：4 C．F1：F2=9：1 D．F1：F2=3：4 【针对训练1】两个分别带有电荷量－Q和＋4Q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，则两球间库仑力的大小为（　　） A．9F B． C． D．12F 考点二：点电荷的考点 【技巧与方法】 (1)点电荷是理想化的物理模型：点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。 (2)带电体看成点电荷的条件：一个带电体能否看成点电荷，要看带电体的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响是否可以忽略不计。如果可以忽略不计，则带电体就可以看成点电荷。即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。 【例2】下列说法正确的是（　　） A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷 B．元电荷是最小电荷量，又称“基本电荷量” C．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷 D．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是存在的 【针对训练2】下列对电现象及规律的认识中，正确的是（　　） A．自然界中只存在正、负两种电荷 B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C．摩擦起电说明了电荷可以被创造 D．点电荷间的静电力随它们之间距离的增大而增大 考点三：静电力的叠加 【技巧与方法】 (1)两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。 (2)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关。 (3)两个点电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，即互为作用力与反作用力的两个库仑力总是等大反向。 【例3】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：三角形边长为1 cm，B、C电荷量为qB＝qC＝1×10－6 C，A电荷量为qA＝－2×10－6 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为(　　) A．180 N，沿AB方向 B．180 N，沿AC方向 C．180 N，沿∠BAC的角平分线 D．180 N，沿∠BAC的角平分线 【针对训练3】真空中正三角形ABC的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、C两点为正电荷，B点为负电荷，如图所示。A处点电荷所受静电力大小为F，则B、C两处点电荷所受静电力大小分别为(　　) A.F　F B．F　F C．2F　2F D．2F　2F 考点四：三点电荷共线平衡问题 【技巧与方法】 如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c，均可视为点电荷，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，且rab<rbc，则Qa、Qc电性相同，并与Qb电性相异，且电荷量大小的关系为Qc>Qa>Qb。可以简记为两同夹一异，两大夹一小，近小远大。 【例4】在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C，均可视为质点，如图所示。若它们恰能处于平衡状态，那么这三个小球所带电荷量及电性的关系可能的是（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 【针对训练4】如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是（  ） A．若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷 B．若q1、q2为负电荷，则q3为正电荷 C．q1:q2:q3=36:4:9 D．q1:q2:q3=9:4:36 考点达标 一、单选题 1．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与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，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b两球之间的万有引力F1、库仑力F2分别满足（  ） A．F1=G，F2=k B．F1＞G，F2=k C．F1=G，F2＞k D．F1=G，F2＜k 2．半径相同（大小为r）的金属球A、B带有相等电荷量q，相距一定距离d（d远大于r）