1.2 库仑定律 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 高中物理库仑定律新授课同步练，以"基础巩固-概念深化-综合应用"分层设计，覆盖库仑力计算、平衡条件及点电荷模型，强化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|库仑力平衡、电量计算|单选1-6结合受力分析（如两球悬挂偏角比较），落实运动与相互作用观念| |中档|点电荷概念、定律适用条件|多选7-10辨析理想化模型（如第7题点电荷判断），计算11基础公式应用| |提升|综合受力与能量分析|计算12-13融合动态平衡（如速度最大条件），体现科学推理与模型建构|

第2节 库仑定律 同步作业 一、选择题 1．如图所示，用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点．A球质量大于B球的质量，A球所带的电荷量大于B球所带的电荷量．两球静止时，悬线与竖直线的偏角分别为α和β，则(　　)． A．α>β B．α<β C．α＝β D．无法确定 2．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A，B两点电荷的距离是(　　)． A.L B.L C．2L D．L 3．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，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为 (　　)． A．一定是正电 B．一定是负电 C．可能是正电，也可能是负电 D．无法判断 4．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小(　　)． A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 5.(2026·江苏南通期中)真空中固定有两个完全相同的带电金属小球A和B，电荷量分别为-5Q和Q，两球间的静电力大小为F。现用绝缘工具将两金属球接触，再将A、B两金属小球间的距离增大为原来的两倍，则它们间的静电力大小变为(　　) A. B. C. D. 6.(2026·江苏淮安期末)如图所示，用两根等长的绝缘细线把带同种电荷的A、B小球(可视为质点)悬挂在天花板同一位置处，两球静止时细线与竖直方向间的夹角α、β相等。设A、B球质量，电荷量分别为mA、mB，qA、qB。下列说法可能正确的是(　　) A.mA>mB，qA>qB B.mA<mB，qA=qB C.mA=mB，qA>qB D.mA<mB，qA<qB 7．（多选）关于点电荷，以下说法正确的是(　　)． A．足够小的电荷，就是点电荷 B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计 8．（多选）对于库仑定律，下面说法正确的是(　　)． A．凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 9．（多选）如图所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放，与B碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则(　　)． A．若A、B带等量同种电荷，h＞H B．若A、B带等量同种电荷，h＝H C．若A、B带等量异种电荷，h＞H D．若A、B带等量异种电荷，h＝H 10．（多选）下列哪些带电体可视为点电荷 A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷 C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D．带电的金属球一定不能视为点电荷 二、计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 11．如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电的小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离． 12.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球，如图所示．现让两球同时从同一高度由静止开始下滑，则当两球相距多远时，小球的速度达到最大值？ 13.(2026·江苏常州期中)如图所示，水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆，一质量为m、带电荷量为q的圆环a套在竖直杆上，质量为M、带电荷量为+Q的滑块b静置于水平地面上，滑块b与地面之间的动摩擦因数为μ，a、b均保持静止，且两者连线与水平地面的夹角为θ，静电力常量为k，重力加速度为g，求: (1)圆环a所带电荷种类; (2)圆环a所受支持力和库仑力; (3)滑块b所受摩擦力。 参考答案： 1.解析　A、B之间的电力是作用力反作用力关系，所以不论A、B哪个带电荷量大，它们受到的静电力大小相等、方向相反．由平衡条件得，tan θ ＝，可见，质量越大，悬线与竖直线的偏角越小，α<β.答案　　B 2.解析　刚释放瞬间，对A，有k＝mAa，经过一段时间后，对B，有k＝mBa，可得L′＝L＝L，所以A正确．答案　　A 3.解析　因A、B都带正电，所以库仑力表现为斥力，即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的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，所以C带负电，故选B.答案　　B 4.解析　质点B受力如图，库仑力F和细线拉力T的合力和重力大小相等，根据相似三角形对应边成比例.＝，故T不变． 答案　C 5.解析　两金属球接触前，根据库仑定律得F= 接触后再分开，两金属球的带电荷量均为Q'==-2Q 则两球间的静电力大小为F'==F，故A正确。答案　A 6.解析　A、B两球所受的库仑力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知它们大小相等、方向相反，与所带电荷量的多少无关;根据平衡条件，对A有tan α=，对B有tan β=，因α=β，则mA=mB，故C正确。答案　C 7.解析　点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以本题A、B错，C、D对．答案　　CD 8.解析　库仑定律适用于真空中的两个点电荷，当两个带电小球离得非常远时，可以看成点电荷处理，而非常近时带电体的电荷分布会发生变化，不再均匀，故不能用库仑定律解题．两点电荷的力是作用力和反作用力，所以，A、C正确． 答案　　AC 9.解析　若A、B带等量同种电荷，接触时没有电荷量的重新分布，下降时库仑力做的负功与上升时库仑力做的正功绝对值相等，故上升到最高位置时，小球的机械能与刚下落时的机械能相等，上升的高度h＝H，B正确．若A、B带等量异种电荷，接触后两球都不带电，下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，小球的机械能增加，所以h＞H，C正确． 答案　　BC 10.答案　.BC 11.答案　　 解析对小球B受力分析，如图所示，小球B受竖直向下的重力mg，沿绝缘细线的拉力T，A对它的库仑力FAB，由力的平衡条件，可知FAB＝mgtan θ.根据库仑定律FAB＝k， 解得r＝ ＝ . 12.答案　　 解析　小球在下滑过程中先加速后减速，当a＝0时，速度达到最大值，此时两球相距L.对任一小球，此时受重力、弹力、库仑力三者的合力为零． F＝k，＝tan 45°，解之得L＝ . 13.答案　(1)圆环a带正电　(2)　方向水平向右 　方向由b指向a　(3)　方向水平向左 解析　(1)圆环a能保持静止，根据平衡条件可知圆环a受到滑块b的库仑斥力，所以圆环a与滑块b带同种电荷，即圆环a带正电。 (2)圆环a的受力分析如图所示 根据平衡条件可得Fsin θ=mg，Fcos θ=FNa 可得圆环a所受支持力大小FNa=，方向水平向右;圆环a所受库仑力大小F= 方向由b指向a。 (3)对滑块b根据平衡条件可得其所受摩擦力大小Ff=Fcos θ= 方向水平向左。 学科网（北京）股份有限公司 $