9.2 库仑定律 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理库仑定律同步练，通过单选、多选、填空三级分层，实现从概念辨析到综合应用的知识巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础（单选1-4）|元电荷、库仑定律条件、静电感应、电荷均分|直接考查核心概念，强化物理观念| |中等（单选5-9、多选10-14）|库仑定律应用、电场叠加、静电平衡、受力分析|结合情境与图像，提升科学推理能力| |提升（填空15-16）|库仑扭秤实验、三电荷平衡计算|实验探究与定量计算，深化模型建构|

9.2;库仑定律巩固练习题 一、单选题 1．迄今为止，实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷。下列关于元电荷的说法正确的是（　　） A．电子又称元电荷 B．电荷量很小的电荷就是元电荷 C．元电荷的数值最早是由法国科学家库仑测得的 D．带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍 2．下列说法正确的是（    ） A公式和适用条件不相同 B．根据公式，当r趋近于0时，F趋于无限大 C．若电场中某点没有放置试探电荷，则该处没有电场强度 D．法拉第通过油滴实验测出了元电荷的数值 3．手握绝缘棒，将带正电的金属球靠近不带电验电器顶端的金属小球a，发现金属箔b张开一定角度，下列说法正确的是（　　） A．a、b都带正电，所以金属箔张开 B．a、b都带负电，所以金属箔张开 C．a带负电、b带正电 D．a带正电、b带负电 4．有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量、，让两个金属小球A、B接触再分开，则（　　） A．质子从A球转移到B球 B．A球电量变为 C．A、B两球电量均变为 D．A、B两球电量均变为 5．如图所示，半径为r的两个金属小球，球心间距离为4r，现使两球分别带上等量异种电荷，则两球间的静电力（　　） A．等于 B．大于 C．等于 D．大于 6．长为的导体棒原来不带电，现将一个带电量的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，点到棒的中点距离为，如图所示。当棒达到静电平衡后（　　） A．导体端带正电 B．导体端的电势等于端的电势 C．感应电荷在点产生的电场强度大小为零 D．感应电荷在点产生的电场强度大小为，方向水平向左 7．静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，A、B之间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离，进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到正极A上。下列选项正确的是（　　） A．尘埃向收集器A运动的过程中，其运动轨迹为抛物线 B．收集器A吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C．收集器A和电离器B之间形成的是匀强电场 D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 8．真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上，则（　　） A．坐标为3cm处的合电场强度为0 B．坐标为12cm处的合电场强度为0 C．坐标为2cm处的合电场强度方向指向x轴的负方向 D．只考虑电场力，引入第三个电荷可以在坐标为5cm处平衡 9．如图所示，边长为a的正方形的三个顶点上，放置电荷量分别为、、的三个点电荷，已知静电力常量为k，若在正方形中心处放置一带电量为的点电荷，则该点电荷受到的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 10．如图所示为静电除尘示意图，在两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。处电场强度分别为，下列说法正确的是（　　） A．N接电源的正极 B．M接电源的正极 C．电场强度 D．电场强度 11．下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A．图甲，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”，把高压线屏蔽起来 B．图乙，有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C．图丙，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的静电 D．图丁，烟尘吸附从负极释放出来的电子，在电场力作用下向A板运动 12．两个点电荷与静止于竖直平面上，于点放置一质量为的带电小球，恰好处于静止状态，其中与夹角为，设，则（　　） A．与的电荷量之比为 B．与的电荷量之比为 C．小球带正电 D．小球的质量为 13．如图所示，若在P点放置一个正的试探电荷，则该试探电荷受到电场力的方向可能是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 14．如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A．Q1、Q2的电荷量之比为 B．Q1、Q2的电荷量之比为 C．Q1、Q2的质量之比为 D．Q1、Q2的质量之比为 15．实验装置：库仑扭秤（如图所示）实验过程： (1)改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的 ，便可找出力F与 的关系。 (2)根据两完全相同的金属球接触后所带电荷量 ，改变小球带电荷量，研究静电力F与小球带电荷量q1、q2的关系。 实验结论： (3)力F与距离r的二次方成反比，即 。 (4)力F与q1和q2的乘积成正比，即 。 (5)由此可得：F＝ ，其中k叫作静电力常量，单位是 。 16．光滑绝缘水平桌面上有两个点电荷A、B，其中A带正电，B带负电，，，两者相距，现在要放入第三个点电荷，使这三个点电荷都处于平衡状态，那么为 电荷，电量大小为 C，离点电荷B的距离为 m。 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《电荷守恒 库仑定律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C D B B B D AC 题号 11 12 13 14 答案 ACD AC BC BD 1．D 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，而电子是携带元电荷的粒子，两者概念不同，故A错误； B．元电荷是电荷量的单位，电荷量很小的电荷是实际物体，单位与实际物体不同，故B错误； C．元电荷的数值最早由密立根通过油滴实验测得，库仑研究的是电荷间作用力，故C错误； D．因为电子所带的电量等于元电荷，所谓的带电就是电子的得失，失去电子就带正电，得到电子就带负电，得失电子的数目只能是整数，所以带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场，公式适用于任何电场，两者的适用条件不同，故A正确； B．公式只适用于真空中静止的点电荷，当r趋近于0时，电荷无法再视为点电荷，公式不再适用，故B错误； C．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故C错误； D．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】由图可知，验电器本来不带电，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球a，使得金属球a带负电荷，从而导致金属箔b带上正电荷。 故选C。 4．C 【详解】两相同金属小球接触时，总电荷均分。总电荷为6.4×10-9C+（-3.2×10-9C）=3.2×10-9C，均分后每球电荷为1.6×10-9C。 A．质子不移动，电子从B转移到A，故A错误； BCD．两球电荷均变为1.6×10-9C，故C正确，BD错误。 故选C。 5．D 【详解】由题意可知，此时两个金属小球不能视为点电荷，由于异种电荷相吸，所以正电荷会分布在小球偏右侧位置，负电荷会分布在小球偏左侧位置，则此时+Q和-Q之间的平均距离大于2r且小于4r，根据库仑定律可知两球间的静电力 故选D。 6．B 【详解】A．根据静电感应规律，即近异远同，可知导体B端带负电，故A错误； B．根据静电感应规律，当导体棒达到静电平衡后，导体棒是等势体，故导体棒上的A端电势等于B端电势，故B正确； CD．根据静电平衡规律，可知处于静电平衡的导体内部场强处处为零，故M点处的场强为零，即导体棒上感应电荷在M点处产生的电场强度大小与-q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有 方向水平向右，故CD错误。 故选B。 7．B 【详解】A．尘埃向收集器运动的过程受到重力和变化的电场力的作用，则运动轨迹不是抛物线，故A错误； B．收集器A带正电，会吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电，故B正确； C．越靠近线状电离器B，电场强度越大，所以收集器A和电离器B之间形成的不是匀强电场，故C错误； D．带负电的粉尘在电场力的作用下加速，电场力做正功，电势能减小，机械能增加，所以应该是静电除尘过程是电势能向机械能转化的过程，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】AC．由点电荷电场强度公式以及单个点电荷的电场强度方向可知，坐标为2cm、3cm、5cm处的合电场强度方向均指向x轴的正方向，故AC错误； B．由于正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，因此电场强度为0的点一定在负电荷右侧，设其坐标为x，则有 代入数据解得，故B正确； D．根据库仑定律可知，第三个电荷在坐标为5cm处所受的两个库仑力大小不相等，方向不相反，无法平衡，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】因两个+q电荷对正中心电荷的库仑力的合力为零，则中心电荷受到的库仑力等于+2q电荷的库仑力，则大小为 故选D。 10．AC 【详解】AB．因煤粉带负电荷，被吸附到管壁上，可知管壁带正电，即N接电源的正极，M接电源的负极，A正确，B错误； CD．距离M电极越近，电场线越密集，则场强越大，可知，C正确，D错误。 故选AC。 11．ACD 【详解】A．高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属 “网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故A正确； B．图乙中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上的电荷在金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故B错误； C．在加油站触摸静电释放器，是为了导走人身上的静电，防止静电火花引发危险，故C正确； D．在静电除尘中，A板带正电，B为负极，且B处附近电场强度很强，B处空气被电离，烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在电场力作用下应向带正电的A板运动，故D正确。 故选ACD。 12．AC 【详解】ABC．设 根据几何关系有 对带电小球进行受力分析，可得 其中，联立解得 且小球带正电，故AC正确，B错误； D．受力分析可得 解得 因未知，故无法求出，故D错误。 故选AC。 13．BC 【详解】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，P点的正的试探电荷所受+Q1的斥力沿二者连线指向右上方，所受-Q2的吸引力沿二者连线指向右下方，根据平行四边形定则可知，斥力和吸引力的合力方向可能为F2或F3。 故选BC。 14．BD 【详解】AB．由题意可知电荷Q与电荷Q1和Q2电性相反，Q1和Q2电性相同，则对Q分析可知 可知Q1、Q2的电荷量之比为，A错误，B正确； CD．根据牛顿第二定律，对电荷Q1， 对电荷Q2， 联立可得Q1、Q2的质量之比为，C错误，D正确。 故选BD。 15．(1) 角度 距离r (2)相等 (3) (4) (5) N·m2/C2 【详解】（1）[1][2]改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r的关系。 （2）根据两完全相同的金属球接触后所带电荷量相等，改变小球带电荷量，研究静电力F与小球带电荷量q1、q2的关系。 （3）力F与距离r的二次方成反比，即。 （4）力F与q1和q2的乘积成正比，即。 （5）[1][2]由此可得：F＝，其中k叫作静电力常量，根据力学单位制可知，单位是N·m2/C2 16． 正 0.3 【详解】[1]由于A、B带异种电荷，且，电荷若静止，一定在A、B连线的延长线上，且距离A较远，因此一定在B的右侧，同时A、B也处于静止状态，可知C一定带正电荷。 [2][3]根据受力平衡条件，设电荷C与B的距离为x，对电荷C由库仑力公式得 对电荷B由库仑力公式得 联立解得， 答案第4页，共4页 答案第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $