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（粤教版）

课时测评2　库仑定律 (时间：30分钟　满分：60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．物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说属于(　　) A.观察实验的方法 B．控制变量的方法 C．等效替代的方法 D．建立物理模型的方法 答案：D 解析：点电荷是为了方便研究物理问题而引入的理想化物理模型，故选D。 2．关于点电荷和元电荷，下列说法正确的是(　　) A．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷 B．点电荷所带的电荷量一定很小 C．点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍 D．元电荷就是点电荷 答案：C 解析：带电体可以看作点电荷的条件是带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究问题的影响可以忽略不计，A、B错误；任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，C正确；元电荷是一个电子(或质子)所带电量的绝对值，点电荷是一种理想化模型，是特殊的带电体，两者意义不同，D错误。 3．(2025·广州市高二期末) 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球体半径的3倍。若使它们带上等量同种电荷，其电量均为Q，静电力常量为k，万有引力常量为G，下列关于a、b之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式中正确的是(　　) A．F引＝G　　　　 B．F引>G C．F库＝k D．F库>k 答案：A 解析：两个金属球壳质量分布均匀，计算万有引力时可以等效为质量集中于球心的质点，所以有F引＝G，故A正确，B错误；带上等量同种电荷时，同种电荷相互排斥，电荷分布在两球壳外侧，电荷中心间的距离大于两球心间的距离，则F库<k，故C、D错误。 4. (2025·清远市高二学业考试)如图所示，点电荷＋Q固定，点电荷＋q沿直线从A运动到B。此过程中，两电荷间的库仑力是(　　) A．吸引力，先变小后变大 B．吸引力，先变大后变小 C．排斥力，先变小后变大 D．排斥力，先变大后变小 答案：D 解析：点电荷＋q受斥力作用，沿直线从A运动到B的过程中，两电荷间的距离先减小后增大，由于电荷量保持不变，根据F＝k可知，静电力先增大后减小，故A、B、C错误，D正确。 5．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的速率(　　) A．不断增大 B．不断减小 C．先增大后减小 D．始终保持不变 答案：A 解析：同种电荷相互排斥，保持q2不动，释放q1，两者因相互排斥而远离，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，则q1做加速度不断减小的加速运动，故选A。 6．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B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都在AC连线上，由平行四边形定则知，A和C之间必为引力，且FCA＜FBA，所以C带负电，且QC＜QB，C正确。 7．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 答案：A 解析：A受到B、C点电荷的库仑力如图所示。根据库仑定律有FBA＝k＝9×109× N＝1.08×10-3 N，FCA＝k＝9×109× N＝9×10-5 N，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，方向由A指向C，故A正确。 8．如图所示，点电荷甲固定在正方形的O点，将另一点电荷乙从正方形的a点移动到b点，点电荷乙在a、b两点所受的静电力大小之比是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．4∶1 答案：B 解析：由库仑定律F＝k，可得＝＝＝2，故选B。 9．(2025·广州市协和中学高二期中)如图所示，真空中有两个完全相同的带绝缘柄的带电金属小球A、B(均可看作点电荷)，分别带有－Q和＋Q的电荷量，两球间静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力大小为(　　) A．F B．F C．F D．F 答案：B 解析：两小球间的静电力大小为F＝k＝，现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，有QC＝QA′＝－，再与B接触，然后移开C，有QB′＝QC′＝＝Q，则有F′＝k＝＝F，故B正确，A、C、D错误。 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－e的两个下夸克等大的静电力作用，由对称性得，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，方向沿着两下夸克连线方向且相互排斥，上夸克对它的静电力大小F′＝k，方向沿着上、下夸克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，同理可知，另一个下夸克所受静电力的合力也竖直向上，B正确。 11．(2025·广东深圳高二上期中)在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为＋q的点电荷。如果保持它们的位置不变，每个点电荷受到其他三个点电荷的静电力的合力大小为(　　) A． B． C． D． 答案：B 解析：选定其中一个点电荷为研究对象，与该点电荷在同一对角线上的点电荷对它的静电斥力为F1＝k，相邻的两个点电荷对它的静电斥力大小均为F2＝F3＝k，根据力的合成法则可知，点电荷所受静电力的合力大小为F＝k＋2kcos 45°＝，故选B。 12．(16分)某同学为了探究影响电荷间静电力的因素，他猜想可能与两带电体的间距和带电量有关。然后设计用图示装置来探究。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大(或减小)小球带电量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)图甲中实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 (2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电量的增大而增大，随着距离的减小而________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)接着该同学使小球A处于同一位置，增大(或减小)小球A带电量，比较小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在P点的不可伸长的绝缘丝线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力 平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ，若两次实验中A的电量分别为q1和q2，θ分别为45°和60°，则为________。 答案：(1)D　(2)增大　(3) 解析：(1)题图甲中保持小球电量不变，只改变距离，研究静电力的变化情况，所以用的是控制变量法。故选D。 (2)本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受静电力的大小，由题图甲可知，电量越大，距离越小，绝缘丝线偏离竖直方向的角度越大，根据对小球受力分析可知电荷之间的静电力随着电量的增大、距离的减小而增大。 (3)对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有mg tan θ＝k 解得qA＝ 可得两次实验中A的电量之比为＝＝。 学生用书第9页 学科网（北京）股份有限公司 $