第9章 2.库仑定律（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

2.库仑定律 1.B　点电荷并不是体积很小的球体，当带电体的大小、形状以及电荷分布对它们之间的相互作用力没有影响或者影响很小时，可将带电体看成点电荷，是一种理想化的物理模型，故A错误；元电荷是最小的电荷量，跟电子所带电荷量数值相等，故B正确；库仑定律适用于点电荷，当两个点电荷的距离趋于0时，两带电体已不能看成点电荷了，该公式F＝k不适用，故库仑力并不是趋于无穷大，故C错误；两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，可知无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对q2的静电力大小总等于q2对q1的静电力大小，故D错误。 2.D　根据库仑定律可得F＝k，若将它们的距离增大至2r，其余条件不变，则它们之间的相互静电力大小变为F'＝k＝F，故选D。 3.A　库仑扭秤能研究微小的库仑力，它在设计时最主要的物理思想方法是放大法，故A项正确；库仑定律的适用条件是真空中静止的点电荷，当带电体的形状、大小以及电荷分布对静电力的影响可以忽略不计时，可以将带电体看成点电荷，故B项错误；当r→0时，两个带电体不能看成是点电荷，因此，此时不再适用库仑定律，故C项错误；电荷量分别为Q和2Q的点电荷A、B相互作用时，A受到的库仑力和B受到的库仑力是一对相互作用力，所以大小相等，故D项错误。 4.C　根据同种电荷相互排斥可知若两金属球带同种电荷，两金属球间的静电力为斥力，所带电量集中在两球的外侧，两球上电荷间的平均距离大于3r，则根据库仑定律可知两球间的静电力满足F＜＝，故A、B错误；根据异种电荷相互吸引可知若两金属球带异种电荷，两金属球间的静电力为引力，所带电量集中在两球的内侧，两球上电荷间的平均距离小于3r，则根据库仑定律可知两球间的静电力满足F＞＝，故C正确，D错误。 5.A　原来两金属小球间库仑力为F＝k＝16k，A、B两金属小球充分接触后两球的带电量均为Q'＝＝＋3Q，后来两球间库仑力为F'＝k＝9k，则＝，故选A。 6.D　万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有其半径r的3倍，但由于其球壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。所以两者之间的万有引力为F引＝G，库仑定理适合于真空中静止的两个点电荷，由于两球心间的距离l只有其半径r的3倍，所以金属球壳a与b不能看作点电荷，则库仑力F库≠k，故选D。 7.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°，故合力为F＝2F1cos 30°＝2×180 N×＝180 N，方向沿∠BAC的角平分线，故D正确。 8.B　由电荷守恒定律可知，两球接触后电荷量重新分配，即两球均带有＋2Q的电荷，两球接触的过程中，自由电子发生定向移动，即有－4Q的负电荷从甲转移到乙，故A错误，B正确；开始两球之间的库仑力为F1＝＝，接触放回原位置后，两球之间的库仑力为F2＝＝解得F1＝3F2，故C、D错误。 9.A　根据电荷q受到的静电力方向，可以判断出点电荷Q1、Q2对电荷q的静电力分别为F1和F2，如图，根据库仑定律，有F1＝k，F2＝k，根据几何关系AB∶AC∶BC＝5∶4∶3，可知∠A＝37°，tan 37°＝，联立，可得＝，故选A。 10.7.2×10－11 N　方向平行于ab连线向右 解析：c点小球受力示意图如图所示，由几何关系知，ac⊥bc，则△abc为直角三角形。a、b两带电小球对c球的静电力大小分别为Fac＝k＝5.76×10－11 N，Fbc＝k＝4.32×10－11 N，由勾股定理得F＝＝7.2×10－11 N，则＝0.6，由几何关系知c点小球所受静电力方向平行于ab连线向右。 11.　方向由圆心O点指向A点 解析：先将A点处－q换成＋q，这时由对称性可知，圆心O点处的电荷Q所受静电力为零。由于A点放置点电荷－q，据库仑定律得，Q受－q的静电力指向A，大小为F＝，所以，圆心O处电荷Q受静电力大小为F'＝2F＝，方向由圆心O点指向A点。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.库仑定律 知识点一　电荷之间的作用力 1.（2025·广东中山期中）下列说法中正确的是（　　） A.点电荷其实就是体积很小的球体 B.元电荷是跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 C.根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 D.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 2.（2025·福建福州期中）真空中两个带有相同电荷量的点电荷，当相距为r时，相互间静电力大小为F。若两个点电荷间的距离增大至2r，相互间静电力大小将变为（　　） A.4F B.2F C. D. 知识点二　库仑的实验 3.（2025·浙江宁波期末）如图是库仑扭秤实验装置，关于库仑定律下列说法正确的是（　　） A.库仑扭秤能研究微小的库仑力，它在设计时最主要的物理思想方法是放大法 B.库仑定律的适用条件是在空中静止的点电荷，只有体积足够小的电荷才可以看成点电荷 C.由库仑定律公式F＝k可知，当r→0时，F将趋向于无穷大 D.电荷量分别为Q和2Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的库仑力是A的2倍 4.（2025·河北邯郸期末）真空中，两个半径为r的金属球，其球心相距3r，现使两球带上等量的电荷量Q，静电力常量为k，关于两球之间的静电力说法正确的是（　　） A.若两金属球带同种电荷，两金属球间的静电力为斥力，大小为k B.若两金属球带同种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小大于k C.若两金属球带异种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小大于k D.若两金属球带异种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小小于k 5.（2025·天津北辰期中）有两个完全相同的金属小球A、B，A带电荷量为＋8Q，B带电荷量为－2Q。将A、B金属小球相隔一定距离放置时（小球均可看作点电荷），两球间库仑力为F。然后让A、B两金属小球充分接触后再放回原处，A、B两金属小球间库仑力大小变为原来的（　　） A. B. C. D. 知识点三　静电力的计算 6.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k。那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是（　　） A.F引＝G，　F库＝k B.F引≠G，　F库≠k C.F引≠G，　F库＝k D.F引＝G，　F库≠k 7.（2025·福建黄山期中）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所带电荷量为qB＝qC＝1×10－6 C，A所带电荷量为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 8.（2025·江淮高二期末）金属球甲所带的电荷量为－2Q，完全相同的金属球乙所带的电荷量为＋6Q，当两球之间的距离为r时，两球之间的库仑力为F1；现将两球充分接触后并放回到原来的位置，两球之间的库仑力为F2，两球可视为点电荷，则下列说法正确的是（　　） A.＋2Q的正电荷从乙转移到甲 B.－4Q的负电荷从甲转移到乙 C.F1＝F2 D.F1＝F2 9.（2025·四川成都期中）如图所示，在直角三角形ABC的顶点A、B分别固定有点电荷Q1、Q2，现将一试探电荷q固定于顶点C，测得电荷q所受静电力与AB边垂直。已知AB∶AC∶BC＝5∶4∶3，则（　　） A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 10.如图所示，△abc处在真空中，边长分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。三个带电小球固定在a、b、c三点，电荷量分别为qa＝6.4×10－12 C，qb＝－2.7×10－12 C，qc＝1.6×10－12 C。已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，三小球可视为点电荷。求c点小球所受静电力的大小及方向。 11.如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，若在圆心O处固定一带电荷量为Q的正电荷，试求电荷Q所受的静电力。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $