第1章 第2节 库仑定律 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

　　　　　　　　　　　　 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.点电荷就是体积和所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　库仑定律的理解和应用 2．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．(2025·福建龙岩市期中)下列关于物理学史及物理定律的表述，正确的是(　　) A.库仑通过扭称实验发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 B.相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等 C.若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一 D.摩擦起电的过程中产生了电荷，所以不遵循电荷守恒定律 解析：选B。库仑通过扭称实验发现了库仑定律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故A错误；相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力为作用力与反作用力的关系，大小一定相等，故B正确；根据库仑定律F＝k，可知若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小不变，故C错误；摩擦起电的过程，是电荷的转移的结果，没有产生新电荷，遵循电荷守恒定律，故D错误。 4．两个圆心相距5 cm、半径均为1 cm的金属圆球，它们所带电荷量的绝对值恒定不变，但电性可以改变，那么，下列说法正确的是(　　) A.都带正电荷时相互作用力较大 B.都带负电荷时相互作用力较大 C.带异种电荷时相互作用力较大 D.不管带何种电荷作用力都一样大 解析：选C。此时两金属球不能视为点电荷，带异种电荷时，因相互吸引，电荷分布在相互靠近的区域，故作用力较大，故A、B、D错误，C正确。 5．(2025·福建宁德市期中)两个完全相同的带电金属小球，相距为R(R远大于小球半径)，其中一个球的电荷量是另一个的5倍，它们间的吸引力大小是F，现将两球接触后再把它们固定在距离为2R处，它们间库仑力的大小是(　　) A.　　 B． C.　　 D． 解析：选D。由于这两个带电金属小球相互吸引，所以带异种电荷，设这两个金属小球所带电荷量分别为＋5q和－q，根据库仑定律，有F＝k＝5，两小球接触后再分开，电荷量先中和再平分，所带电荷量都为＋2q，将两球固定在距离为2R处，它们之间的库仑力设为F′，根据库仑定律，有F′＝k＝，故F′＝。 题组3　静电力的叠加 6．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(k＝9.0×109 N·m2/C2)(　　) 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FA＝FBA－FCA＝(1.08×10－3－9×10－5) N＝9.9×10－4 N，故A正确。 7．(2025·四川成都市期中)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q所受静电力与AB边垂直。已知AB∶AC∶BC＝5∶4∶3，则(　　) A.＝ B．＝ C.＝ D．＝ 解析：选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q的静电力分别为F1和F2，如图所示，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＝。 8．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。 9．(2025·重庆沙坪坝区期中)研究表明中子由两个下夸克和一个上夸克组成，其中上夸克所带电荷量为＋e，下夸克所带电荷量为－e。假设构成中子的三个夸克等间距地分布在一个圆周上，如图所示，三个夸克间的距离都为L，可把夸克视为点电荷，静电力常量为k，则上夸克受两个下夸克的库仑力合力(　　) A.大小为，方向背离圆心 B.大小为，方向指向圆心 C.大小为，方向背离圆心 D.大小为，方向指向圆心 解析：选B。由于带异种电荷，每个下夸克对上夸克的吸引力F＝＝，上夸克受两个下夸克的库仑力合力F合＝2F cos ＝，方向指向圆心。 10．(8分)在真空中一条直线上固定有三个点电荷qA＝－8×10－9 C、qB＝5×10－9 C、qC＝4×10－9 C，AB＝8 cm，BC＝4 cm。如图所示，求qB受到的库仑力的大小和方向。(k＝9.0×109 N·m2/C2) 解析：根据库仑定律，A对B的库仑力向左，大小为 FAB＝k＝5.625×10－5 N C对B的库仑力向左，大小为 FCB＝k＝1.125×10－4 N。 故根据静电力的叠加原理，qB受到的库仑力的大小为 F＝FAB＋FCB＝1.687 5×10－4 N，方向向左。 答案：1.687 5×10－4 N　方向向左 11．(10分)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。(4分) (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。(6分) 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，再将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 学科网（北京）股份有限公司 $