第1章 第2节 课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用Word(鲁科版)

本高中物理讲义聚焦点电荷模型、库仑定律及静电力合成核心知识点，以点电荷理想化模型为基础，通过库仑定律公式应用过渡到静电力的矢量合成，构建从概念到规律再到综合运算的学习支架。 资料通过题组设计覆盖不同情境，如带电小球接触起电、运动中库仑力变化等实例，体现科学思维中的模型建构与科学推理，助力学生理解规律应用。课中辅助教师教学，课后帮助学生强化练习，有效查漏补缺。

　　　　　　　　　　　　　　　　 题组1　点电荷 1．下列关于点电荷的描述正确的是(　　) A．点电荷就是体积很小的带电体 B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 C．在研究电子绕原子核运动时，电子不能看作点电荷 D．带电体体积的大小不是我们判断其是否能被看作点电荷的依据 解析：选D。当带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，则看作点电荷是根据研究问题的性质决定，与带电体自身大小、形状、所带电荷量无具体关系，是一种理想化模型，故A、B错误，D正确；研究电子绕原子核运动时，电子的大小、形状对它们之间的作用力的影响可以忽略，则电子能看作点电荷，故C错误。 题组2　库仑定律 2．(2024·江苏徐州统考期中)可视为点电荷的A、B两带电小球固定在真空中，所带电荷量均为＋q。若将两球所带电量均变为－q，则A球所受的库仑力(　　) A．大小和方向均不变　 B．大小和方向均改变 C．大小改变、方向不变 D．大小不变、方向改变 解析：选A。两带点小球所带电荷量均为＋q时，为同种电荷，相互排斥，若将两球所带电量均变为－q仍为同种电荷，仍相互排斥，可知A球所受的库仑力方向不变，因电量大小不变，距离不变，则库仑力大小不变，故A正确。　 3．(2024·天津南开统考期中)电荷量分别为q1、q2的两个点电荷，相距r时，相互作用力为F。下列说法正确的是(　　) A．如果它们的电荷量都不变，当距离变为时，作用力将变为4F B．如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时，作用力变为 C．如果它们的电荷量和距离都加倍，作用力将变为2F D．如果它们的电荷量都加倍，距离变为r，作用力将不变 解析：选A。根据库仑定律及题意可知，F＝k。如果q1、q2恒定，当距离变为时，作用力将变为4F，故A正确；如果其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时，作用力将变为2F，故B错误；如果每个电荷的电量和它们的距离都加倍时，作用力不变，故C错误；如果将它们的电荷量都加倍，距离变为r时，作用力将变为2F，故D错误。 4．A、B、C三点在同一直线上，B点位于A、C之间的中点处，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，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为(　　) A．－F B．F C．－2F D．2F 解析：选D。设AB和BC长度均为r，当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，根据库仑定律有F＝，移去A处电荷，在C处放电荷量为－2q的点电荷，易知Q无论电性如何，此时所受静电力方向不变，则根据库仑定律有F′＝＝2F。 5．(2024·江苏盐城一中期中)真空中有两个带正电的点电荷q1、q2，它们相距较近，现保持q2不动，释放q1，q1在q2的库仑力作用下运动，则q1在运动过程中受到的库仑力(　　) A．不断增大 B．不断减小 C．先增大，后减小 D．始终保持不变 解析：选B。同种电荷相互排斥，则可知保持q2不动，释放q1，两者因相互排斥而远离，而根据库仑定律F＝k可知，q1在运动过程中受到的库仑力不断减小。 6．(2024·浙江高二联考期中)真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F，用一个不带电的相同金属球C先、后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为(　　) A．引力 B．引力 C．斥力 D．斥力 解析：选A。设金属小球A的带电量为q，金属小球B带电量为－q，A、B两球的距离为r，则A、B两球间的静电力大小F＝，不带电的同样的金属球C先与A接触，两球均带，此后金属球C再与B接触，B、C两球的电荷先中和再平分，此后B的带电量为－，A、B两金属小球的间距为r，此时A、B两球间的静电力大小F′＝k＝，由于A、B球带异种电荷，故二者之间静电力应为引力。 7．(2024·浙江台州路桥中学期中)两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径远小于d，分别带q和－9q的电量，两球间的库仑力大小为18F。现将这两个金属球充分接触，然后放回原处，则它们的库仑力大小将变为(　　) A．32F B．18F C．4F D．0 解析：选A。两金属球未接触时根据库仑定律可知F库＝＝18F，两个金属球接触后所带电荷量均为q′＝＝－4q，则它们的库仑力大小变为F库′＝，联立可得F库′＝＝32F。 题组3　静电力的合成 8．如图所示，在一条直线上的三点分别放置QA＝＋3×10－9 C、QB＝－4×10－9 C、QC＝＋3×10－9 C的A、B、C三个点电荷，则作用在点电荷A上的库仑力的大小为 (　　) A．9.9×10－4 N B．9.9×10－3 N C．1.17×10－4 N D．2.7×10－4 N 解析： 选A。A受到B、C点电荷的库仑力如图所示，根据库仑定律有 FBA＝＝ N ＝1.08×10－3 N FCA＝＝ N＝9×10－5 N，规定沿这条直线由A指向C为正方向，则点电荷A受到的合力大小为FA＝FBA－FCA＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4 N，故A正确。 9．如图所示，带电荷量分别为qa、qb、qc的小球a、b、c，固定在等边三角形的三个顶点上，a所受库仑力的合力F方向垂直于ab的连线，则(　　) A．qb、qc异号，且qc＝2qb B．qa、qb异号，且qb＝2qa C．qa、qc同号，且qc＝2qa D．qa、qb同号，且qb＝2qa 解析： 选A。根据题意可知，小球a、c之间存在排斥力，则qa、qc同号，小球a、b之间存在吸引力，则qa、qb异号，所以qb和qc异号，如图所示，根据库仑定律F＝k，有Fac＝k，Fab＝k，根据平行四边形定则知Fac＝2Fab，所以有qc＝2qb，故B、C、D错误，A正确。 10．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的电荷量qB＝qC＝1×10－6 C，A的电荷量qA＝－2×10－6 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向分别为(　　) 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 解析：选D。B、C电荷对A电荷的库仑力大小相等，故F1＝F2＝＝ N＝180 N，两个静电力夹角为60°，故合力F′＝2F cos 30°＝2×180 N×＝180 N，方向沿∠BAC的角平分线，故D正确。 11．(2024·福建莆田二十五中期中)小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则(　　) A．PVC管带电方式属于感应起电 B．“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力大于它所受重力 C．用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带同种电荷 D．PVC管与“水母”相互靠近过程中，两者间相互作用力不变 解析：选C。PVC管带电方式属于摩擦起电，A错误；“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力等于它所受重力，B错误；用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带同种电荷，C正确；PVC管与“水母”相互靠近过程中，距离减小，根据库仑定律可知，两者间相互作用力变大，D错误。 12．(2023·四川成都高二阶段练习)两个半径均为r的相同金属球，球心相距3r，分别带有电荷量－2Q和＋4Q，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，两小球间距离保持不变，则两小球间库仑力的大小　(　　) A.等于F B．小于F C．大于F D．无法确定 解析：选B。两金属球相距较近且开始时带异种电荷，电荷因吸引靠近，有效距离小于3r，则原来两球间的库仑力F>k，两球接触后，两球均带正电，电荷量均为Q，电荷因排斥远离，有效距离大于3r，所以接触后两球间的库仑力F′<k，即F′<F。 13．(2024·浙江杭州联考)如图所示，绝缘水平面上静止着两个完全一样的带电体，可视为点电荷。质量均为m、电荷量均为＋Q，与水平面间的动摩擦因数均为μ，它们间的距离为r。重力加速度为g，静电力常量为k。 (1)求A所受摩擦力的大小和方向。 (2)将一个带电量为－2Q，完全一样的带电体C先接触A，再接触B，求取走C后A所受摩擦力的大小和方向。 解析：(1)A相对于地面静止，所受摩擦力为静摩擦力，A水平方向受力平衡，所以有f＝，B对A为斥力，则摩擦力方向水平向右。 (2)根据接触起电的电荷均分原理可知A、C接触分开后的带电量均是－Q，再C与B接触分开后B、C的带电量均是Q，则B对A的库仑力大小F＝k＝，库仑力变小，则A仍静止，静摩擦力大小等于库仑力大小，由于库仑力变为吸引力，则摩擦力方向水平向左。 答案：(1)　方向水平向右　(2)　方向水平向左9 学科网（北京）股份有限公司 $