第9章 课时练2 库仑定律-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2019）

课时练2库仑定律 时间：40分钟满分：50分 基础达标 D.两个球心相距为L、带电荷量均为Q且电荷均匀 1~7题，每题3分，共21分。 分布的绝缘球（可看作点电荷）间的静电力大小为 1.(2024·广东市高二期末)关于点电荷，下列说法正确 49 的是 () A.当带电体的大小在研究的问题中可以忽略不计 4.(2024·天津市西青区高二期末)真空中两个相同的 时，带电体可以看作点电荷 带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电 B.体积很大的带电体都不可以看作点电荷 荷)，分别固定在两处，两球之间的静电力大小为F C.只有球形带电体才可以看作点电荷 现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触， D.质量很小的带电体都可以看作点电荷 再与B接触，然后移开C,此时A、B之间的静电力大 2.(多选)在探究影响电荷之间相互作用力大小的因素 小是 () 的过程中，老师做了如图所示的实验。O是一个带正 B.8F D.16F 电的导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在 P1、P,P,的位置，调节细丝线长度，使小球与带电 5.如图所示，上端周定在天花板上的绝缘轻绳连接带电 导体球O的球心保持在同一水平线上，发现小球静 小球，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳 止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且0，>0，>0， 伸直且a球保持静止状态的情景是 关于这个实验，下列说法正确的是 中a b(+ b mQb B 6.真空中两个电性相同的点电荷91、9：，它们相距较 A.通过该实验的现象可知，小球带正电 近，在外力作用下保持静止。释放q:且9：只在q B.该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之 的库仑力作用下运动，则42在运动过程中的速度随 间的距离是否有关 时间的变化规律正确的是 C.该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大，表示电 荷之间的相互作用力越小 D.通过该实验现象可知，电荷之间的相互作用力与 电荷之间的距离的平方成反比 ?,如图所示，光滑绝缘的水平地面上一合 3.(多选)(2024·河北唐山期末)对库仑定律的理解，以 有相距为L的自由点电荷A,B,电荷量分别为一4Q 下说法正确的是 () 和十Q,引人第三个点电荷C,使三个点电荷都处于 A.将两个点电荷放置在绝缘的煤油中相距一定距 平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是() 离，两点电荷间将没有库仑力的作用 A.一Q,在A左侧距A为L处 B.由库仑定律的表达式F=91g可知，当r→0时 B一2Q,在A左侧距A为号处 F将趋向于无限大 C.一4Q,在B右侧距B为L处 C.库仑在实验中发现并总结了电荷间相互作用的 规律 D+2Q,在A右糊距A为处 3 拓展提升 上的力F作用在小球A上，三个小球恰好处于静止 8~11题每题4分，12题13分，共29分。 状态。下列关于三个小球所带电荷量的关系正确的 8.(教材习题改编)如图所示，在边长炉 是 () 为L的正方形4个顶点上，分别固 定4个电荷量大小均为g的点电荷 L4- 1 B.9a=29n A,B、C、D,其中A、C带正电，B、 C.qa=q84c D带负电，静电力常量为k,则B受到其他三个点电 -. 12.(2024·吉林白城月考)如图所示，把一电荷量为Q 荷库仑力的合力大小是 ( A.0 B.hg =一5×10C的小球A用绝缘细绳悬挂起来，若 2L9 将电荷量为g=+4×10C的带电小球B靠近A, c路 na-洛 当两个带电小球在同一高度，相距r=0.2m时，绳 与竖直方向夹角a=45°，取重力加速度g=10m 9.(2024·江西九江一中高二上月 s2,静电力常量k=9.0×10N·m/C,且A、B两 考)如图所示，有A、B两个可看成 小球均可看成点电荷，求： 点电荷的带电小球，电荷量分别为 qq,用长度相等的绝缘轻质细 绳系于天花板上的同一点O,A球紧靠竖直绝缘光滑 墙壁，平衡时A、B之间的距离为r,现仅将B球的电 (1)A,B两球间的库仑力大小： 荷量减少为原来的一半，则再次平衡时A,B之间的 (2)A球的质量。 距离变为 1 1 A.2 C.r 10.(2024·吕梁市高二期末)如图1⊙ 所示，三个点电荷A、B、C电性 如图所示，其中A,B电荷固定 且所带电荷量均为Q,点电荷C质量为m,自由放在 倾角为0=30°的光滑绝缘斜面上处于静止状态。 A、B,C三点连线构成等边三角形，边长为L,BC连 线平行于斜面，已知静电力常量为k,重力加速度为 g,所处空间为真空，则C点电荷所带的电荷量为 A.mgl B.wgl. kQ 2kQ C.mgl. D.mgl. 2kQ 2kQ 11.(情景创斯)如图所示，三个绝 缘带电小球A、B,C处于同一 竖直平面内，三个小球的连线B 构成直角三角形，∠A=90°，∠B=60°。用竖直向 4答案精析 第九章静电场及其应用 【方法技巧】不论接地的部位在哪，近端不变，远端始终为 大地，因此接地的位置不影响近端和远端，故电荷分布只会 课时练1电荷 出现一种形式。 11.D解析导体原来不带电，只是在带正电的导体球C的静 1.D解析元电荷是最小的电荷量单元，不是指电子和质子本 电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部 身，A,C错误：一个带电体的带电荷量必须是元电荷的整数 分带负电，A部分带正电。根据电荷守恒定律可知，A部分 倍，B错误：元电荷的值最早是由物理学家密立根通过实登 减少的电子数目和B部分增加的电子数目相同，所以沿任意 测得的，D正确。 一条虚线切开时，都有A带正电，B带负电，且Q1=Q:,故 2,C解析摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一个物 D正确。 体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。毛皮 12.答案-2.5×10-C+6.25×10+C十6.25×10-C 与橡胶棒摩棕，毛皮上的电子转移到了橡胶棒上，毛皮带正 解析让小球C与小球A接触后分开，则这时A,C各带有 电，橡胶棒带负电，故选项C正确。 1.5×101C的正电荷。 3.AB解析不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的 再让小球B与小球A接触后分开，则A、B各带电荷量为 转移，远项A正确，C,D错误：自然界中的电荷是守恒的，远项 1.5×102C+(-2×101C) B正确： 2 =-2.5×10C. 4.B解析本题属于感应起电问题。由于同种电荷相互排斥， 最后让小球B与小球C接触后分开，则B,C各带电荷量为 异种电荷相互吸引，所以验电器上端的金属球应带上与小球 异种的电荷，而验电器的箱片上将带上与小球可种的电荷，B 1,5×10C+(-2.5×10C=+6.25×10C 2 正确。 则最终A,B,C各带电荷量为一2.5×10+C、十6.25×10 5.D解析根据静电感应规律可知A左端带负电，B右瑞带 C、+6.25×10C. 等量正电，B左端不带电，A、B错误：先移走C,A、B所带电 课时练2库仑定律 荷中和，再将A、B分开，A、B均不带电，C错误：先将A、B分 开，再移走C,由于A不再与B接触，所以A将带负电，B将 1.A解析带电体是否可以看成点电荷，与带电体的体积、形 带正电，D正确。 状、质量无关，当带电体的大小、形状及电荷分布在研究的间 6.B解析根据电荷守恒定律可知，电荷既不会创生，也不会 题中可以忽略不计时，带电体可以看作点电荷。A正确。 消灭，在转移过程中，电荷的总量保持不变，所以在电极放电 2.AB解析由题图可知，带电小球与带正电的导体球O)相互 过程中，电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数，B正 排斥，则可知小球带正电，A正确：同一带电小球所带电荷量 确，AC、D错误。 一定，位置不同，与导体球的距离不同，小球静止时细丝线与 7,C解析库仑(C)是电荷量的单位，即题中数字表示的是电 竖直方向的夹角不同，说明它们之间的作用力不同，故B正 荷量的值，而所有带电体的电荷量一定是元电荷“一1.6× 骑：根据共点力平衡可知，细丝线与竖直方向的夹角越大说明 10”C的整数倍，易知题中数字为1.6×10"×6C=9.6× 导体球与带电小球之间的作用力越大，细丝线与竖直方向的 10”C,C正确.。 夹角越小说明导体球与带电小球之间的作用力越小，故C错 8.B解析导电平板靠近带电绝壕板并接地，辱电平板与大地 误：该实验只能定性分析电荷之间的相互作用力与距离的关 组成“大导体”，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，选项B 系，无法定量计算，故D错误。 正确。 3,CD解析将两个点电荷放置在绝缘的煤油中相距一定距离 9.AC解析验电器上的会属箔片和金属球B都带有正电荷， 时，两点电荷间仍然有库仑力的作用，故A错误：当两电荷之 金属箱片之所以张开，是由于箔片上的正电荷互相排斥。当 问的距离r→0时，两电荷已经不能着成点电荷，库仑定律不 险电器金属箔片的张角藏小时，说明金属箔片上的正电荷一 再适用，故B错误：库仑在实验中发现并总结了电荷问相互作 定比原来减少了，由于金属球A只是靠近验电器而没有与验 用的规律，故C正确：根据库仑定律可知，两个球心相距为L、 带电荷量均为Q且电荷均匀分布的绝缘球间的静电力大小为 电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响，当金属 球A靠近验电器时，验电器的金属球B,金属杆包括金属箔片 Q ，故D正确。 整体相当于一个导体，金属球A离金属球B较近，而离金属 箔片较远，如果金属球A带正电，验电器上的正电荷一定向远 4,A解析根据题意，设金属小球A的电荷量为q,则金属小 处移动，则金属箔片上的正电荷不会减少，选项B错误：如果 球B的电荷量为一9，两球的距离为r,则有下=g ，用一个 金属球A带负电，验电器上的正电荷会由于静电感应向近端 移动，造成金属箱片上的正电荷减少，选项C正确：如果金属 不带电的同样的金属小球C先与A接触，则有4A=e=2· 球A不带电，由于受到金属球B上正电荷的彩响，金属球A 上靠近金属球B的部分也会由于静电感应出现负电荷，而这 4+(一g) 2 些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动， 再与B接触，然后移开C,则有qm= 2 =一4，此时 4 效果与金属球A带负电荷一样，选项A正确，D错误。 10,A解析当B靠近A后，靠近A的P端感应出负电荷，而 远离A的Q端感应出等量的正电荷，此时无论哪一端接地， A,B之间的静电力大小为F'= ·2·41k如F 8r2 导体B与大地成为一个新的导体，这时大地变成了这个新导 A正确。 体的远端，而P端仍是近端，放负电荷仍留在P端，而Q端 5.C解析a球能处于静止状态，所受合力应该为零，由题图 原来感应出的正电荷被从大地转移来的负电荷中和，当断开 知n球受重力，绳的拉力和库仑力，这三个力组成封闭三角形 导线再取走A后，P端的负电荷就留在导体B上，故A正 时合力为零，或者三力在同一直线上时合力可能为零，只有C 确，B、C,D错误。 正确。 6,A解析9：只在91的库仑力作用下运动，由于库仑力儆：12.答案(1)0.045N(2)45×101kg 正功，所以9：的动能增加，速度增大：电性相同的两点电 解析(1)根据库仑定律，A、B两球阿的库仑力的大小为 荷相互排斥，因此使此之间距离越来越大，由于电荷量保 F-AQ1_.0X10X5X10X4X10N=0.045N 持不变，根据库仑定律得，9：所受库仑力将逐渐减小，由 r 0.2 牛顿第二定律得，加速度不断诚小，所以：做加速度逐渐 (2)对A受力分析如图所示。 减小的加速运动，故A正确。 【一题多解】可考虑使用极限法快速得出结论，两电荷间距越 大，库仑力越小，q:的加速度越小，故选A。 7C解析A,B、C三个点电荷要平 衡，三个点电荷必须共线且外侧两 +L 点电荷相排斥，中问点电荷吸引外 mg 侧两点电荷，而且外侧点电荷电荷量大，所以C必氛带负电， 根据平衡条件得F。=mg tan a &在B右侧，对C,k·解得r=L:对历 解得m=4.5X10kg。 2 课时练3电场电场强度 6Q1ge-4Q0,解得gc=4Q,C带负电，则ge=-4Q,进 ri 1.C解析花朵和蜜蜂带数量相同的正电荷，蜜蜂和花之何的 项C正确。 电场与等量正电荷之间的电场类似，即电场线均由蜜蜂、花指 8D解析B受到其他三个点电荷的库仑力如图所示，三个力 向外部，C正确。 分期清足E=R:=器R,==品B交到的 2,C解析根据负点电荷的电场强度方向指向点电荷本身，A 图中M、N两点的场强方向相反，则场遥不相司，A辑误，根 合力大小为F=EP,一F,=(柜-)祭D正确， 据场强叠加原理，B图中M、N两点的场强方向不相同，则场 强不相同，B错误；C图中两板间为匀强电场，则M、N两点的 -0D 场强相同，C正骑：根据电场线的疏密表示场强的大小，电场 线上该点的切线方向表示场强的方向，D图中M、N两点的场 强方向不相同，大小也不相等，则场强不相同，D错误。 3.C解析由题图乙可知，负点电荷从A到B做加速运动，结 合负点电荷受电场力方向与电场方向相反，可知电场的方向 B --OC F 为从B到A,故D错误：由题图乙可知，负点电荷做如速度逐 9,C解析对B球进行受力分新如图所 2 新减小的加速运动，因此该点电荷所受电场力越来越小，电场 L1LLEEELLLLEL111E161111 强度越来越小，而电场线密的地方电场强度大，则A处的电场 示，设细绳长为L,由三角形相似可知 线密，故A、B结误，C正确。 4.D解析由题意可知，电荷量为十Q的点电 kQ mg=k4g,现仅将B球的电荷量减少 荷在O点产生的场强大小为E= L r1 1 9·29 为来的一半，则=一，解 mg ,郑么每根绝缘细棒在O点产生的场强 3L2 ，C正确， 得r'=1 大小均为E妈，因此点电荷及AB边上的细棒在O点的合 10,A解析设点电荷C电荷量为g·A曰 场匿大小E6=1Q,其方向如图所示，若移走点电荷及 对点电荷C受力分析，如图所示，根 3L9 120 器库仑定件可得F=侣因为点电 AB边上的细棒，那么其余细棒在O点的合场强大小为 荷C处于平衡状态，根据平衡条件B由 、E。。1华Q.方向与图中E。方向相反，故D正确。 g 及力的失量三角形，可得专则 5.BC解析对放置在C点的试探电荷进行受力分析如图所 示，可知固定在B点的点电荷带负电，A错误，B正确：C点场 :海释g一沿，A正商。 蛋大小Ee-EAm30=kg.5_50,C正确，D错混. 331 11.D解析由平衡条件可知，A与 B B间、A与C间必是引力，B与C 间必是斥力，故B,C带同种电荷， 与A相反：对B球爱力分有，知日人@C 格0 +q 所示，由平衡条件可得FcOs 6.C解析将A和B整体为研究对象，当大小为F的力作用 60°=Fc,同理可得，对C球有 g 在B时，根据牛顿第二定律可知a=,以A为研究对象妇 Fcos30°=Fm,设A,B同的距离为1，则A,C间的距离为 BL,B,C间的距离为21，由库仑定律可得FA他=69 可知k9A9 =m0,:当大小为5的力作用在A上时，加速度 12 F=2Fx=大，联立可得9ug=12 公 为a:一3一6，以B为研究对象，可知k9g=2mu:联立 :23,D正蹄。 解得x=L,C正确. ·2·