课时9.2 库仑定律-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

`` 第九章 静电场及其应用 课时 9.2 库仑定律 1. 知道点电荷模型，知道两个点电荷间相互作用的规律。 2. 理解库仑定律的含义。 3. 能应用库仑定律的公式进行有关的计算。 4. 体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法； 一、电荷之间的作用力 1．实验探究 (1)带电小球由于受到带电体对其的作用力而使丝线偏离竖直方向θ角。 (2)在电荷量不变的情况下，小球离带电体越近，角度θ越大，离带电体越远，角度θ越小。 (3)在距离不变的情况下，带电体电荷量越大，角度θ越大，电荷量越小，角度θ越小。 (4)结论：影响两电荷之间相互作用力的因素：距离、电荷量。电荷间的相互作用力随带电体间距离的减小而增大，随带电体所带电荷量的增加而增大。 2．库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。 3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。 4．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模型。 二、库仑的实验 1．实验装置 　 2．实验步骤 (1)改变A和C之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找出力F与距离r的关系。 (2)改变A和C的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找出力F与带电荷量q之间的关系。 3．实验结论 (1)力F与距离r的二次方成反比，F∝。 (2)力F与电荷量q1和q2的乘积成正比，F∝q1q2。 4．库仑定律表达式：F＝k，其中静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。 三、静电力计算 1．两个点电荷间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变。 2．两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。 基础过关练 题组一　对点电荷的理解 1.(2021 北京清华附中朝阳学校质检)物理学中，“质点”“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是 (　　 )　　　　　　　　　　　　　　　 A.比值法 B.等效替代法 C.理想化模型法 D.控制变量法 2.(2021福建泰宁月考)关于点电荷，下列说法正确的是 (　　 ) A.电荷量很小的带电体就是点电荷 B.一个电子，不论在何种情况下，都可以看成点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 D.一切带电体都可以看成点电荷 题组二　对库仑定律的理解和简单应用 3.(2021北京一零一中学期中)对于库仑定律，下列说法正确的是 (　　 ) A.凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F=k B.两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 4.(2021山东日照期末)如图所示，A为点电荷，电荷量为+q，B为一个固定的金属带电球壳，半径为R，电荷量为-Q，点电荷A在P点时所受库仑力为F1，若将点电荷A移到带电球壳B的球心O点，点电荷A所受库仑力为F2，P点与O点的距离为r，且R<r<2R，则 (　　 )　　　　　　　　　　　　　　　 A.F1=k B.F1<k C.F2→∞ D.F2=0 5.(2021河北石家庄一中期中)A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC=1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时，B处点电荷所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为-2q的点电荷，B处点电荷所受静电力为 (　　 )　　　　　　　　　　　　　　　 A.- B. C.-F D.F 6.(2022 北京五十中期中)两个完全相同的金属小球都带正电荷，其中一个球带的电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F。现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是 (　　 ) A.F B.F C.F D.F 题组三　静电力的叠加与平衡问题 7.(2021江苏如皋期中)真空中三个固定的点电荷甲、乙、丙，电性如图所示，则下面四幅图中表示点电荷丙所受静电力的合力方向可能正确的是 (　　 ) 8.(2021北京东城期末)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所受B、C两个点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.一定是正电 B.一定是负电 C.可能是正电，也可能是负电 D.无法确定 9.(2021陕西渭南中学检测)如图所示，三个完全相同的金属小球