9.2 库仑定律-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）

参考答 第九章静月 第1节电荷 白题基础过关 1.A解析：A.静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一 部分转移到另一部分，故A错误：B.摩擦起电时，一个物体 失去一些电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电，故 B正确：C.摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不 同方式，但实质是一样的，都是电子从一个物体转移到另 一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，故C正确； D.一个带电导体与另一个完全相同但不带电导体接触后， 根据静电平衡的特点以及电荷分布的特点可知，所带电荷量 二者平分，故D正确.故选A. 2.A解析：验电器的金属箔之所以张开，是因为它们都带 有正电荷，张开角度的大小取决于两金属箔带电荷量的多 少.如果A球带大量负电荷，靠近验电器的B球时，根据同 种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，B球上的自由电 子将向金属箔移动，使得金属箔上所带正电荷减少，从而使 两金属箔张角减小：如果A球不带电，在靠近B球时，发生 静电感应现象，使A球靠近B球的一面出现负的感应电荷， 而背向B球的一面出现正的感应电荷，A球上的负的感应电 荷反过来使验电器上的负电荷向金属箔移动，效果与A球带 负电相同，从而使金属箔张角减小.故选A. 3.A解析：A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根 通过实验测得的，故A正确：B.元电荷的电量等于电子的电 量，但不是电子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之 说，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，故体积很小的带电体 未必就是点电荷，故B错误；C.在与外界没有电荷交换的情 况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不 意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，故C错误：D.静 电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但 它们的质量不相等，比荷不相等，故D错误故选A. 4.B解析：根据电荷守恒定律可知，电荷既不能凭空产生，也 不会凭空消失，电荷的总量保持不变，所以在电极放电过程 中，电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数.故B正 确，ACD错误故选B. 5.C解析：当两个完全相同的小球接触后，小球上的电荷会 先中和再平分，则球3与球1接触后，两球的电荷量均为 g=90-+5C+0=+25C;接若球3与球2再接触，则， 2 2 92+9-3C+2.5C-0.25C故选C. 2 2 黑题应用提优 1.A解析：球A靠近导体B时，由于静电感应的作用，导体B 右端会带上正电荷，当闭合开关S时，导体B右端的正电荷 会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有 电荷，左端带负电，再移走导体球A,导体B上的负电荷回到 大地上，再断开S,则导体B不带电.故选A 2.B解析：A.笔与头发摩擦后，摩擦使笔带负电，故A错误； B.根据感应起电原理可知，笔靠近圆环时，圆环上、下感应 参考答案与解析 集与解析 电场及其应用 出异种电荷，故B正确：C.圆环被吸引到笔上，是因为圆环 所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故C错 误：D.塑料圆珠笔是绝缘材料，电子无法自由移动，笔碰到 圆环后，笔所带的电荷无法全部被中和，故D错误故选B. 3.C解析：A.仅将甲或乙伸人空心球内后，由于静电感应，验 电器箔片会一直张开，故A错误；B.将甲、乙先后伸入球内， 验电器箔片先张开、后闭合，故B错误：D.将甲、乙同时伸入 球内，感应电荷为零，验电器箔片不动，将甲或乙撤出后箔片 张开，故D错误：C.将甲、乙先后伸入球内，验电器箔片先张 开再闭合，将乙或者甲撤出后箔片又张开，故C正确.故 选C. 4.D解析：A.根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可 知若带负电的云接近避雷针顶端时，避雷针顶端带正电， 故A错误；B.金属内的正电荷不会移动，故B错误；CD.由A 选项分析可知，验电器D下端带负电，小球C在验电器D下 端的吸引下撞击A,然后和A带同种电荷（负电），然后相互 排斥，和B接触，此时电子通过B导人大地，然后C不带电 如此反复，验电器下端两小球始终带负电，所以两小球相互 排斥，故D正确，C错误.故选D. 压轴挑战 5.9解析：由于两个球的大小不相等，所以在接触过程中， 0-g 两球的电荷量分配比例不是1：1，但应该是一个确定的值 根据题目所给的条件，第一次B球所获得的电荷量为q,此 比例为(Q-q):g.经过多次接触后，每次从A球上迁移到B 球上的电荷量越来越少，最终趋近于0，设最终B球带电荷 量为测有与9-号解得g名气 g g' 第2节库仑定律 白题基础过关 1.A解析：A.点电荷是理想化模型，实际不存在，故A正确； B.当带电体的形状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，带电体能否看作点电荷由研究问 题的性质决定，与自身体积大小、电量多少、形状无直接关 系，故B错误；C.两个带电体间的距离趋近于零时，带电体 已经不能看成点电荷了，F=k919已经不能适用，故C错误 2 D.根据牛顿第三定律得，B受到的静电力和A受到的静电 力大小相等，故D错误故选A. 2.C解析：AB.若带同种电荷且L远大于r时，两球可看作电 量集中在球心的点电荷，所以F=名，故AB错误，CD.由于 两球心间距离L=2,不满足远大于r的条件，故两球不能看 成点电荷，若两球带异种电荷，由于异种电荷相互吸引，则两 球等效中心间的距离小于2，此时库仑力会：故C正 确，D错误.故选C. 3.A解析：对c受力分析，如图所示，由于b所带电荷量的大 小比a的小，故b对c的库仑力较小，根据平行四边形定则， 黑白题01 合力的方向如图所示.故选A. 4.A解析：依题意，小球C受力平衡，所受两个库仑力对 称，大小为P。=Px=如图所示，由平衡条件可阳 202 c0s30°=mg,解得m=3Q2 ,故选A. 8a2 ￥ mg 49 5.B解析：A.B、C两球受力如图所示，对C球由力的平衡条 件可得Fc=】FAc=3mc8=23mg,故A错误；BC.对B到 由力的平衡条件有Fr sin60°=FAg sin30°+FcB,FT cos60°= Fcos30+mg,解得Pe=3mg=Pc,R=5mg,故B正 1 1 确，C错误；D.由Fc=2Fc,Fw=2Fac,以及库仑定律F= k992可得94：9n:9c=2:1:4,故D错误故选B. 2 o560e 309 +)C B FAB mcg meg 6.D解析：a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷，根据对称原 理，质子在OP'上受到的合力沿OP'方向，所以质子由静止 释放后会一直做加速运动，A错误；0是a、b连线的中点，那 么质子在0点受到a、b的库仑力等大反向，合力为0，如果 将质子从O点沿OP'方向移动到无穷远处，质子所受到的力 将先从0开始增大然后减小逐渐接近0，因为释放的位置未 知，所以质子所受到的力可能先增大然后减小，也有可能一 直减小，故BC错误，D正确.故选D. 黑题应用提优 1.A解析：解析：A点电荷受到B、C点电荷的库仑力FM= k0n0=9×10°×4x10x3x109 0.012 N=1.08×103N,Fc4= k0c0=9x10×3x10x3x10 -N=9×105N,则点电荷A受 0.032 到的合力大小为F4=FM-Fc=9.9×104N,故A正确.。 2.A解析：三个电荷要平衡，必须在一条直线上，外侧两个电 荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电 必修第三册·RJ 荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，外侧电荷电量必须大，中 间电荷电量小，所以C必须为负电，在A的左侧.设C所在位 置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处 于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场 力大小，设C的电量为，则有69长，2，解得1户 0.2m.故选A. 3.C解析：ABC.如图所示，设A、B间的距离为r,O、A间的距 离为h,O、B间距离为l,B球重力为mgA、B之间的库仑力 大小为F=6,根据力的矢量三角形与距离的几何三角 hr1,解得F=gL 形相似可得3_F库。F 3网A9五 =,r√mg 现缓慢 拉动细线，使B球移动一小段距离，支杆始终静止，且两球的 电荷量均不变，则1减小，h不变，所以F减小，即细线上的拉 力一直减小：r不变，即B球的运动轨迹是一段圆弧，并且B 球受到的库仑力大小不变，故AB错误，C正确；D.根据平衡 条件可知，支杆受到的地面的摩擦力与B对A的库仑力的 水平分量大小相等、方向相反，而B对A的库仑力大小不变， 方向由水平向左变为斜向左下，所以水平分量变小，即支杆 受到地面向右的摩擦力逐渐减小，故D错误故选C. 五0 4,C解析：根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相 同，故A错误；设C球的电荷量大小为9c,以A球为研究对 象，B球对A球的库仑斥力为F=停，C球对A球的库仑 力为Fca= 二P,由题意可知小球运动的加速度方向与F的 作用线平行，则有Fc4sin30°=FM,FCA Cos30°=ma,解得 9c=2g,a= ,C球带负电，故C球的电荷量为-2g,故一 B错误，C正确：以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二 定律可得F=3ma-3y34,故D错误 22 压轴挑战 5.B解析：BD.由题意可知，两带电小球缓慢漏电，则两小球 所受库仑力逐渐减小，根据平衡条件，可知绳子的拉力逐渐 减小，则b所受的拉力也逐渐减小，最开始若b受到斜面向 下的摩擦力，则摩擦力减小，若b受到斜面向上的摩擦力，则 摩擦力增大，故B正确，D错误：AC.将b和c看成一个整体， 其整体受重力（方向竖直向下），支持力（方向竖直向上），绳 子给的拉力（方向沿斜面向上）以及水平地面的摩擦力，根 据正交分解法，在竖直方向上，拉力在竖直方向上的分力与 支持力的合力大小等于重力大小，当拉力减小时，地面对c 的支持力一定变大，在水平方向上，拉力在水平方向上的分 力大小等于地面对c的摩擦力大小，由平衡条件可知，地面 对c的摩擦力一定向左，当拉力不断减小时，地面对c的摩 擦力不断减小，故AC错误.故选B. 黑白题02第2节 白题 基础过关 题型1对点电荷、库仑定律的理解 1.下列说法正确的是 A.点电荷是一种理想化模型，实际不存在 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.根据F=,,当两个带电体同的距离， 趋向于零时，库仑力将趋向于无穷大 D.带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相 互作用时，B受到的静电力是A受到的静 电力的3倍 2.（2025·云南文山质检)半 径为π的两个相同金属球， 两球心相距为L,它们所带 电荷量的绝对值均为g,则对它们之间相互作 用的静电力F的说法，正确的是 ( A.若带同种电荷且L远大于r时，F<k9 B.若带同种电荷且L远大于，时，>k C.若带异种电荷且L=2r时，Dkg D.若带异种电荷且L=2r时，F=6g 题型2静电力的叠加 3.如图所示，三个点电荷a、a b、c分别位于等边三角形的三 个顶点.a和c带正电，b带负 电，b所带电荷量的绝对值小 于a所带的电荷量，则a、b 对c的静电力的合力可能是 A.F B.F2 C.F3 D.F 4.(2025·安徽滁州质检)如 ①C 图所示，小球A、B、C均带 正电荷，三个球的电荷量 均为Q,其中A、B两球固A ⊕B 第九章 库仑定律 限时：15min 定在绝缘水平地面上，三球所在位置构成一 个边长为a的等边三角形，A、B、C位于同一竖 直平面内，重力加速度为g,静电力常量为，则C 球的质量为 ( √3k02 √3kQ A. D. 2 8a3 2ga2 2ga2 a2 重难聚焦 重难题型库仑力与力学的综合问题 5.(2024·河北承德期初)如图所 示，A球、C球均带正电，B球带负 视频讲解 电，A球在绝缘的粗糙水平地面上，B球由绝 缘的细线拉着，C球处在与B球等高的位 置，A、B、C三球均静止且三者所在位置构成 一个等边三角形.若细线与竖直方向的夹角 为60°，mc=6mg=6m,A、B、C三球所带电荷 量大小分别为9A9B9c,AB、BC、AC之间的 库仑力大小分别为FAB、Fc、FAC,细线的拉 力大小为F,则 A.FBC=2FAC LL4212L 60 B.FAn-2Fgc C.F=3mg D.9A:9B:9c=1:V2:2 6.如图所示，a、b是两个电荷 P 量都为Q的正点电荷，0是 P 它们连线的中点，P、P'是它 们连线中垂线上的两个点， 从P点由静止释放一个质子，质子将向P运 动.不计质子重力，则质子由P向P'运动的 情况是 () A.先做加速运动，后做减速运动 B.一直做加速运动，加速度一定逐渐减小 C.一直做加速运动，加速度一定逐渐增大 D.一直做幼加速运动，加速度可能先增大后减小 黑白题003 黑题 应用提优 1.（2025·山西大同质检)如图所示，在一条直 线上的三点分别放置Q4=+3×109C、QB= -4×109C、Qc=+3×109C的A、B、C三个点 电荷，静电力常量k=9.0×10°N·m2/C2,则 作用在点电荷A上的库仑力的大小为( 1 cm- A.9.9×10-4N B.9.9×10-3N C.1.17×10-4N D.2.7×104N 2.(2024·广东深圳月考)如图6 所示，在一条直线上有两个 -0.4m 相距0.4m的点电荷A、B,A带电+Q,B带电 -9Q.现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电 荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C 的带电性质及位置应为 A.负，A的左边0.2m处 B.负，A的右边0.2m处 C.正，B的左边0.2m处 D.正，B的右边0.4m处 3.(2024·四川成都期中)如图所示，水平面上 放置一个绝缘支杆，支杆上的带电小球A位 于光滑小定滑轮0的正下方，绝缘细线绕过 定滑轮与带电小球B相连，在拉力F的作用 下，小球B静止，此时两球处于同一水平线.假 设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使 B球移动一小段距离，支杆始终静止.在此过 程中以下说法正确的是 A.细线上的拉力一直增大 B.B球受到的库仑力先减小后增大 必修第三册：R刷 限时：20min C.B球的运动轨迹是一段圆弧 D.支杆受到地面向左的摩擦力逐渐减小 4.（2024·湖北武汉期中)质量 A 均为m的三个带电小球A、 B、C用三根长度均为l的绝 缘丝线相互连接，放置在光滑 绝缘的水平面上，A球的电荷量为+g.在C球 上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小 球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没 有弹力，F的作用线的反向延长线与A、B间 的丝线相交于丝线的中点，如图所示.已知静 电力常量为飞，下列说法正确的是( ) A.B球的电荷量可能为+2g B.C球的电荷量为-√2g C.三个小球一起运动的加速度大小为5g D.恒力F的大小为23g 压轴挑战 5.如图所示，倾角为0的斜面体c 置于水平地面上，小物块b置于 斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑 的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左 侧连接物块b的一段细绳与斜面平行，带负 电的小球N用绝缘细线悬挂于P点.设两 带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始 终处于同一水平面上，并且b、c都处于静止 状态，下列说法中正确的是 A.地面对c的 支持力不变 B.b对c的摩 擦力可能减小 C.地面对c的摩擦力一定变大 D.绝缘细绳对N的拉力一定变大 进阶突破拔高练P01 黑白题004