课时测评2 库仑定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评2　库仑定律 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．下列对点电荷的理解正确的是(　　) A．体积很大的带电体都不能看作点电荷 B．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 C．只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷 D．当两个带电体的形状、大小和电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷 答案：D 解析：带电体能否看作点电荷是由所研究问题决定的，与其自身大小、形状无直接关系，故A、B、C错误；当两个带电体的形状、大小和电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体均可看作点电荷，故D正确。故选D。 2．在“研究电荷间作用力大小的影响因素”的实验中，将一带电轻质小球B挂在铁架台上，旁边有一带同种电荷的小球A，小球B静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示。现增大小球B的电荷量后仍挂在原处，丝线与竖直方向的夹角将(　　) A．增大 B．减小 C．不变 D．先减小再增大 答案：A 解析：由题意可知，当增大小球B的电荷量时，根据库仑定律可知，库仑力增大，由平衡条件有＝tan θ，因此丝线与竖直方向的夹角增大。故选A。 3．(2025·山东东营高一下期末)某同学发现万有引力和库仑力的表达形式高度相似，于是他做了以下思考，其中正确的是(　　) A．这两种力都是吸引力 B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什精确地测出了引力常量 C．库仑发现了库仑定律，并精确地测出了元电荷的数值 D．根据公式F＝k和F＝G可知，当两带电物体的距离r趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 答案：B 解析：万有引力是吸引力，库仑力可能是吸引力，也有可能是排斥力，故A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验精确地测出了引力常量，故B正确；库仑发现了库仑定律，密立根精确地测出了元电荷的数值，故C错误；两带电物体的距离r趋近于零时，两物体已经不能够看作点电荷与质点，此时，公式F＝k和F＝G都已经不成立，不能够认为库仑力和万有引力都将趋向无穷大，故D错误。故选B。 4．两个完全相同的半径为r的金属球，两球心相距为L，它们所带电荷量的绝对值均为q，下列关于它们之间相互作用的库仑力F，说法正确的是(　　) A．若两球带同种电荷且L远大于r时，F<k B．若带同种电荷且L＝2r时，F>k C．若带异种电荷且L＝2r时，F>k D．不论两球带何种电荷，距离如何，两球间库仑力始终满足F＝k 答案：C 解析：若带同种电荷且L远大于r时，两球可看成电荷集中在球心的点电荷，两球间的库仑力为F＝故A错误；由于两球心间距离L＝2r，不满足远大于r的条件，故两球不能看成点电荷，若两球带同种电荷，由于同种电荷相互排斥，则两球等效中心间的距离大于2r，此时库仑力F<k，故B、D错误；若L＝2r且两球带异种电荷，由于异种电荷相互吸引，则两球等效中心间的距离小于2r，此时库仑力故C正确。故选C。 5．(2025·山东青岛即墨一中期末)点电荷Q1和q相距1 m，Q1和q之间存在大小为F的斥力；点电荷Q2和q相距2 m，Q2和q之间存在大小为3F的引力。关于Q1和Q2的电性以及电荷量之比，下列说法正确的是(　　) A．Q1和Q2带异种电荷，Q1∶Q2＝1∶12 B．Q1和Q2带异种电荷，Q1∶Q2＝1∶6 C．Q1和Q2带同种电荷，Q1∶Q2＝1∶12 D．Q1和Q2带同种电荷Q1∶Q2＝1∶6 答案：A 解析：点电荷Q1和q之间存在斥力，点电荷Q2和q间存在引力，可知Q1和Q2带异种电荷；根据库仑定律可得F＝k，已知r2＝2r1，可得＝1∶12。故选A。 6．(2025·天津滨海新区高二期末)两个完全相同的金属球A和B，其中A球所带电荷量为＋4Q、B球所带电荷量为－2Q(均可视为点电荷)。两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处。则两球之间的库仑力大小变为(　　) A．F B． C． D． 答案：B 解析：开始时，根据库仑定律有F＝k将金属球A和B接触后又放回原处，A、B两球的电荷量均变为q′＝＝Q，两球之间的库仑力大小变为F′＝kF。故选B。 7．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，则下列说法正确的是(　　) A．C带正电，且QC＜QB B．C带正电，且QC＞QB C．C带负电，且QC＜QB D．C带负电，且QC＞QB 答案：C 解析：因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为以两个分力为邻边所作平行四边形的对角线，所以A和C之间必为引力，且FCA＜FBA，所以C带负电，且QC＜QB。故选C。 8．如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30˚，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是(　　) A．A带正电，QA∶QB＝1∶8 B．A带负电，QA∶QB＝1∶8 C．A带正电，QA∶QB＝1∶4 D．A带负电，QA∶QB＝1∶4 答案：B 解析：要使C处的正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，该正点电荷受力情况应如图所示，所以A带负电，B带正电；设A、C间的距离为L，则B、C间的距离为2L，由平衡条件可得FB sin 30˚＝FA，即＝，解得。故选B。 9．如图所示，在边长为L的正方形4个顶点上，分别固定4个电荷量大小均为q的点电荷A、B、C、D，其中A、D带正电，B、C带负电，静电力常量为k，则B受到其他三个点电荷的库仑力的合力大小是(　　) A．0 B． C． D． 答案：D 解析：B受到其他三个点电荷的库仑力如图所示，F1＝F2＝，则B受到的合力大小为F＝。故选D。 10．中子内有一个电荷量为＋e的上夸克和两个电荷量为－e的下夸克，一个简单的模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图所示。则下列四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电力的是(　　) 答案：B 解析：对电荷量为＋e的上夸克，受到电荷量为的两个下夸克等大的静电力作用，由平行四边形定则得，上夸克所受静电力竖直向下；对电荷量为－e的下夸克，另一个下夸克对它的静电力大小F＝k，方向沿着二者连线方向指向另一个下夸克的反方向，上夸克对它的静电力大小F′＝k，方向沿着二者连线方向指向上夸克，由几何关系知F′sin 30˚＝F，因此F与F′的合力方向竖直向上，且F合＝F′cos 30˚，同理可知，另一个下夸克所受静电力的合力也竖直向上。故选B。 11．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－2q，在该三角形中心O点处固定一电荷量为－2q的点电荷，静电力常量为k，则该电荷受到的静电力为(　　) A．，方向由C指向O B．，方向由O指向C C．，方向由C指向O D．，方向由O指向C 答案：A 解析：根据几何关系可知，三个点电荷到中心O的间距为r＝，A、B位置的两个点电荷对O点处的点电荷的静电力的合力大小为F1＝＝，方向由C指向O，C位置的点电荷对O点处的点电荷的静电力大小为F2＝方向由C指向O，则该电荷受到的静电力为F＝F1＋F2＝，方向由C指向O。故选A。 12．(6分)如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀带有－Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零。静电力常量为k。现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受的力的大小和方向分别是怎样的？ 答案：　由小圆孔的圆心指向球心 解析：由于r≪R，所以球壳上挖去的部分可视为点电荷，由库仑定律得，挖去部分对球心处点电荷的库仑力大小为F＝k，其中Q′＝·πr2，可 得F＝，方向由球心指向小圆孔的圆心。那么剩下的球壳上的电荷对球心处点电荷的库仑力大小为F′＝F＝，方向由小圆孔的圆心指向球心。 学生用书第9页 学科网（北京）股份有限公司 $