假期作业21 库仑定律-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业（全学年）

快乐假期 吾生也有涯，而知也无涯。 假期作业21 库仑定律 完成日期： 月 日 《情境辨析 C.使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点 电荷的电荷量保持不变，同时使两个点 在探究影响电荷之间 P 相互作用力大小因素的过 电荷间的距离减小为原来的？ 程中，老师做了如图所示 + D.保持点电荷的电荷量不变，将两个点电 的实验.O是一个带正电 荷的距离减小到原来的4 的导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别 3.相距较远的固定绝缘金属球A、B完全相同 挂在P1、P2、P3位置，调节丝线长度，使小球 且带等量同种电荷.此时相互作用力大小为 与带电导体球O的球心保持在同一水平线 F,用带绝缘柄的完全相同金属球C(原来不 上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角 带电)依次与A、B球接触后移走，这时A、B 间作用力大小为 不同，且01>02>03.关于这个实验，判断下列 说法的正误. A号 B胃 c号 D.3p 8 (1)通过该实验现象可知，小球带正电.() 4.如图所示，在一条直 上的三点分别放置电 -2cm- ←1cm (2)该实验可以研究电荷间相互作用力大小与 荷量Q4=十3×10-9 它们之间距离是否有关 () C、QB=-4×10-9C、Qc=+3×10-9C的 (3)该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大， A、B、C点电荷，则作用在点电荷A上的库 表示电荷之间的相互作用力越弱.() 仑力的大小为 ( A.9.9×10-4N B.9.9×10-3N (4)通过该实验现象可知，电荷之间的相互作 C.1.17×10-4N D.2.7×10-4N 用力大小与电荷之间的距离的平方成 ◆[知识点二]静电力的叠加 反比、 5.如图所示，有三个点电荷A、B、C 《技能提升 位于一个等边三角形的三个顶点 上，已知三角形的边长为1cm, ◆[知识点一]库仑定律的理解 B,C所带电荷量为g=gc=十1B© --④C 1.下列说法正确的是 ( ×106C,A所带电荷量为qA=一2X106C,静 A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电 电力常量k=9.0×10°N·m/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 荷是可以在自然界找到的 B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带 A.180N,沿AB方向 电体 B.180√3N,沿AC方向 C.180N,沿∠BAC的角平分线 C.根据F=k192可知，当r→0时，F→∞ 2 D.180√3N,沿∠BAC的角平分线 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它 6.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，三个静 止的带电小球a、b和c分别位于三角形的 的尺寸大小，而是看它的形状和大小对 三个顶点上，已知ab=√3l,ca=cb,∠acb= 所研究的问题的影响是否可以忽略不计 120°，a、c带正电，b带负电，三个小球（可视 2.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大 为质点)所带电荷量均为q,静电力常量为 到原来的4倍，下列方法可行的是() k.下列关于小球c所受库仑力的大小和方 A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的 向描述正确的是 2倍，点电荷间的距离不变 B.保持点电荷的电荷量不变，使两个点电 荷间的距离增大到原来的2倍 48 三022 一特理的 A.Bkg,方向平行于ab向右 9.(多选)如图所示，竖直墙面 12 与水平地面均光滑且绝缘， 两个带有同种电荷的小球 B.2kg方向平行于ab向有 A、B分别处于竖直墙面和 B.F C.2kg,方向平行于b向右 水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用 2 图示方向的水平推力F作用于小球B,则两 球静止于图示位置.如果将小球B向左推动 23kg,方向平行于ab向左 少许，两个小球将重新达到平衡，则两个小 312 球的受力情况与原来相比 7.如图所示，在边长为1的正方 A.推力F将增大 形的每个顶点都放置一个点 B.竖直墙面对小球A的弹力减小 电荷，其中a和b的电荷量均 C.地面对小球B的弹力一定增大 为十q,c和d的电荷量均为 D.两个小球之间的距离增大 一q.静电力常量为，求a电荷受到的其他 【《素养培优 三个电荷的静电力的合力. 如图所示，在倾角为α的 足够长光滑斜面上放置两 B 个质量分别为2m和m的 带电小球A和B(均可视为质点)，它们相距 为L.两球同时由静止开始释放时，B球的 加速度恰好等于零.经过一段时间后，当两 球距离为L时，A、B的加速度大小之比为 a1:a2=11:5.已知重力加速度为g,静电力 常量为k. (1)若B球带正电荷且电荷量为q,求A球 所带电荷量Q及电性 (2)在(1)条件下求L与L的比值. ◆[知识点三]库仑力作用下的平衡 8.如图所示，在真空中的绝缘水 平面上，两相距为2L的固定 的同种点电荷A、B带电荷量 +0 均为十Q,O点为两电荷连线 的中点，OP为两电荷连线的 中垂线，在中垂线上的a点放有一带电荷量 也为十Q的可看成点电荷的小物块，小物块 在大小为F=份2（为静电力常量）的水 平恒力作用下处于静止状态，已知力F和 OP间夹角0=60°，O、a间距离为L,则小物 块所受的摩擦力大小是 ) A.0 B. C.24Q: D./6Q: ·2L2 2L2 49曼快乐假彩 (2)把物体B的速度分解，如图所示 凸B h 由几何关系有：va=Uasin0,解得：sin0=0.8,即0=53°. 由几何关系可得，A向右移动的距离为x一sin53一tan53 h =0.825m. 答案：(1)8J(2)0.825m 假期作业20 情景辨析 (1)×(2)×(3)/(4)× 技能提升 1.C[毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用带负电的橡胶棒和不 带电的验电器接触的起电方式叫接触起电，且验电器整体即 金属球、金属杆、金属箔片都带负电，故A、B、D错误；电荷间 的相互作用是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，橡胶 棒和验电器金属球接触后，两个金属箔片均带负电，相互排 斥，故金属箔片张开，故C正确.门 2.D[由静电感应知，导体A聚集负电荷，导体B聚集正电荷，导 体A得到电子，导体B失去电子，电子数为n=1=1,0X10。 -1.6×10- 个=6.25×10°个，A、B错误；根据电荷守恒定律可得，A带上一 1.0×108C的电荷，则B带十1.0×108C的电荷，C错误，D 正确， 3.C[穿着化纤服装的人在晚上脱衣服时，常会看到“闪光” 并伴有轻微的“群啪”声，这是由于衣服和衣服、衣服和皮肤 摩擦起电所造成的现象，A正确.摩擦起电有的电压高，有的 电压低，出现“牌啪”声大约有上万伏的电压，B正确，C错 误.脱化纤服装时，虽然摩擦起电产生的电压高，但是电流很 小，通常不会对人造成伤害，D正确.门 4.B[当闭合开关S时，由于静电感应的作用，电子从大地传 入导体B,断开开关后再移走A,电子无法通过导线传入大 地，则导体B带负电.故选项B正确.] 5.C[所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数 倍，选项A正确；元电荷的值通常取e=1.6×10-19C,选项 B正确；元电荷是最小的电荷量，不是指电子和质子本身，选 项C错误；元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实 验测得的，选项D正确.] 6.B[元电荷是最小的电荷量，其值取e=1.6×10-19C,任何 带电体带的电荷量的绝对值都是元电荷的整数倍，3.2X 10-1C是元电荷的2倍，故A不符合题意.6.4×10-20C小 于元电荷的电荷量，是不可能的，故B符合题意.1.6×10-18 C是元电荷的10倍，故C不符合题意.4.0X1017C是元电 荷的250倍，故D不符合题意.] 7.CD[金属小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空 气转移到外界了，但是这些电子并没有消失，就金属小球和 整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，仍遵 循电荷守恒定律.故选CD.] 8,AD[由于甲、乙、丙原来都不带电，甲、乙相互摩擦导致甲 失去电子而带1.6×1015C的正电荷，乙物体得到电子而 带1.6×10-15C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接 触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物 体都带负电荷，由电荷守恒定律可知乙最终所带负电荷为 1.6×10-15C一8×10-16C=8×10-16C.故选项AD正确， BC错误.] 8 --S0M□ 9.D[静电感应使得A部分带正电，B部分带负电，导体 原来不带电，但是在带正电的导体球C的静电感应作用 下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带负电， A部分带正电.根据电荷守恒定律，A部分移走的电子 数目和B部分得到的电子数目是相同的，因此无论从哪 一条虚线切开，两部分的电荷量大小总是相等的，电子 在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大， 越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时， 左部分所带电荷量的大小Q4与所切的位置有关，故只 有选项D正确，] 素养培优 1.C[带正电的带电体A靠近不带电的验电器上端的金属 球，发生静电感应，验电器上端的金属球带负电，金属箔带正 电，金属箔张开，故A、B、D错误，C正确.] 2.解析：两球接触后所带电荷量相等且为Qa’=Q'= 6.4×109-3.2×10C=1.6×109C,在接触过程中，电 2 子由B球转移到A球，不仅将自身的负电荷全部中和，且电 子继续转移，使B球带QB'的正电，因此共转移电子的电荷 量为△Q=3.2×10-9C+1.6×10-9C=4.8×10-9C,转移 的电子数为m=△9=3.0X10°个，即电子由B向A转移， 共转移了3.0×1010个， 答案：1.6×109C1.6×10-9C电子由B向A转 移3.0×101°个 假期作业21 情景辨析 (1)/(2)/(3)×(4)× 技能提升 1.D[,点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷实际上并不 存在，选项A错误；当两个带电体的形状对它们之间的相互 作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，与体 积大小无直接关系，选项B错误；库仑定律只适用于真空中 的静止的点电荷，当距离很小时，带电体不能再看作点电荷， 故库仑定律不再适用，选项C错误；一个带电体能否看成，点 电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计，选项D正确，] 2.A[每个，点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，点电荷间 的距离不变，则F=4QQ=4F,所以A正确；保持点电 荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍， 根据公式可知库仑力变成原来的寻，故B错误：使一个点电 荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同 时使两点电荷间的距离减小为原来的7，则有F=8F,故C 错误；保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小 为原来的4，则力F=16F,故D错误.] 3.D[根据题意，设A、B带电荷量都是Q,由库仑定律可知， 两球之间的相互作用力的大小是下=kQ:Q_bg,第三个 不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电荷量都为q1 =号，C与B接触再分开后电荷量相等，均为g= Q+Q 2 2 2 Q,这时，AB两球之间的相互作用力的大小为五 、4 r2 8r2 8 三a022-.-.-- 4.A[A受到B、C两点电荷的库仑力，如图 A 所示，根据库仑定律有FM=b|QaQ=Fa 9×10°×4×109×3×10-9N=1.08×103N, 0.012 Fe4=0g4=9X10X3X109X3X10-N=9X105N, TCA 0.032 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=FA一FcA=(1.08X10-3-9X10-5)N= 9.9X10-4N,故A正确.] 5.D[点电荷B、C对点电荷A的静电力 大小相等，为FA=Fc=9a9 r 9×10°×2×10-6X1×10-N=180N, 0.012 B-- -⊕C 如图所示，A受大小相等的两个静电力， 两静电力夹角为60°，由平行四边形定则和几何知识得A受到 的静电力的合力大小为F=2F队ms30=2X180×号N 180√3N,方向沿∠BAC的角平分线，故D正确.] 6.A[由题意，结合几何关系可得 ac=bc=2co330=l,小球c受 到小球a的库仑力R,=k,同 6 理小球c受到小球b的库仑力F2=F1,且两力夹角为60°， 如图所示，所以根据力的平行四边形定则，小球c受到小球 ab年仑力的合力大小F=2Fcos30=k器，方向半行 于ab向右，故A正确，B、C、D错误.] 7.解析：a和b电荷量为十q,c和d电荷量为一g,则c、d电荷 对a电荷的静电力为引力，b电荷对a电荷的静电力为斥 力，报据库仑定徘可得P。气%2P。Pa=g6d电 荷对a电荷的合力为P,=②红，共方向与c电有对a电荷 的静电力的夹角为90°.根据力的合成法则，a电荷受到的其 他三个电荷的静电力的合力大小F-√F+F-g. 212· 答案解 8.D[由叠加原理可知带电小物块在a处所受电场力大小为 F电=√2g,方向由a指向P,由平衡条件可知小物块所受 的摩擦力大小应等于小物块所受电场力与F的合力大小， 由夫道运第法则知了2Pco80-8,D正璃] 9.BD[对球A受力分析，A受三个力的作用，即重力GA, 墙壁对A的弹力FA和B对A的静电力FBA,FA与FA 的合力与其重力大小相等，当将小球B向左推动少许时， FA与竖直方向的夹角逐渐减小，则可以判断出FA减小， FA也减小，B正确；对A、B整体受力分析可知，F=FA, 故推力F也将减小，A错误；地面对小球B的弹力和小球 A和B的重力平衡，因此地面对B的弹力保持不变，C错 误；由于两球之间的静电力减小，故两小球之间的距离增 大，D正确.] 素养培优 解析：(1)由初始B球的加速度等于零及B球带正电荷，可 知A球带正电荷，对B球受力分析，沿斜面方向B球受到的 合力为零，即F。一mgsin a=0, 根据库仑定律得R,=器，解得Q=四血口 8 (2)两球距离为L′时，A球加速度方向沿斜面向下，根据牛 顿第二定律有F十2 ngsin a-=2ma1,B球加速度方向沿斜面 向下，根据牛顿第二定律有mgsin a-一F'=ma2, 依题意：a1:a2=11:5,且F=F, 解得F=4 9 mgsin a, 又F=兴装立解件片-是 答案：(I)mgL sin a正电 kg 假期作业22 情景辨析 (1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)/ 技能提升 1.ABC[电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷 之间的相互作用是通过电场而产生的，AC正确；电场是一 种特殊的物质，在真空中、物体中都能存在，B正确，D 错误.] 2.C[电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电 荷无关，若将q移走，A点的电场强度保持不变，A错误；在 A,点放一个正试探电荷时，受到的静电力水平向右，可知A 点的电场强度方向水平向右；在A点放一个负试探电荷，A 点的电场强度方向仍水平向右，负试探电荷所受的静电力方 向水平向左，B错误，C正确；在A点放一个电荷量为十2g 的试探电荷，由于A点的电场强度不变，则试探电荷所受的 静电力为2F,D错误.] 3.D[Fq设图像的横坐标单位长度电荷量为qo,纵坐标单位 长度的力大小为F,根据E=日，可知Fg图像斜率表示电 _4Fo_Fo 杨强度，由图可知E,=4。二42E。40.40 90 go 可将登-4：1就造D] 4.C[公式E=是电场强度的定义式，是运用比值法定义 的，适用于任何电场，E与q、F无关，故A、B错误；公式E= 9是报据库仑定律推导出来的，只适用于真空中点电荷产 生的电场，在离场源电荷非常近的地方（→0），不能将该带 电体看成，点电荷，公式不再适用，故C正确，D错误.门 5.D[B点的电场强度方向垂直于 BC边向上，则A点的，点电荷在B处 E 的电场强度方向是沿BA指向A,CEB 点的，点电荷在B处的电场强度方向 是沿CB指向B,这样二者矢量和才能垂直于BC边向上，如 图所示，则分析可知A点的点电荷带负电，C点的点电荷带 正电，故D正确，A、B、C错误.] 6.A[极据E妈，站合矢量合成法则，设正方形顶点到正方 形中心的距离为r,则方式A中中心处的合电场强度大小为 E=22Q,方式B中两个负点电荷在正方形中心处合电场 r2 强度为0，两个正点电荷在中心处合电场强度为0，因此中心 处的电场强度大小为0；同理，方式C中正方形对角线的两 负，点电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心 处叠加后电场强度大小为E=妈；方式D中，在中心处的电 场强度大小为E=织.综上比较，正方形中心电场强度最 大的是A.]