9.2 库仑定律 课时作业 -2026-2027学年高二上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，通过基础夯实与能力提升分层设计，构建从概念辨析到综合应用的知识巩固路径，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| |----|----------|----------| |基础夯实|点电荷概念、库仑定律适用条件及基本计算|以概念辨析题（如点电荷理想化模型判断）和基础计算题（如电荷接触后库仑力计算）为主，强化相互作用观念与模型建构| |能力提升|库仑力合成、多电荷平衡问题|通过立方体电荷系统、绝缘圆环平衡等情境题，考查矢量合成与平衡条件应用，体现科学推理与综合论证能力|

2026-2027学年度上学期高二课时作业 库仑定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础夯实 一、点电荷 1．下列关于点电荷的说法中正确的是（　　） A．体积很大的带电体一定不是点电荷 B．点电荷就是电荷量和体积都很小的带电体 C．当两个带电体的大小、形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可以看作点电荷 D．球形带电体一定可以看作点电荷 2．下列关于电荷的相关知识说法正确的是（　　） A．电子是一种元电荷 B．元电荷的数值最早是由库仑测出的 C．根据库仑定律，两电荷距离r趋于零时，它们之间的静电力将趋于无穷大 D．点电荷是一种理想化模型 3．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是电荷量很大的带电体 C．所带电荷量分别为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 D．库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷 二、库仑定律基本认识与使用 4．半径均为R的两个相同的金属球带有等量异种电荷Q，两球球心相距为3R，两金属球间的作用力为F。另有两个相等的同种点电荷，带电量也为Q，相距也为3R，两点电荷间的作用力为F′，则应该（　　） A．等于1 B．大于1 C．小于1 D．不能确定 5．两个分别带有电荷量+2Q和-4Q的相同金属小球（可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。现将两小球相互接触后放回原处，此时两球间库仑力的大小为（　　） A． B．8F C． D． 6．如图所示，真空中两个带电金属球半径均为，两球心间距离为，所带电荷量大小相等，均为。关于它们之间电荷的相互作用力大小，下列说法正确的是（　　） A．若带同种电荷， B．若带异种电荷， C．若带同种电荷， D．无论带何种电荷， 7．法国物理学家库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力，把一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，已知悬丝转动的角度α与力F的大小成正比。以下判断正确的是（　　） A．若仅将C的电荷量减为原来的一半，α可能增为原来的两倍 B．若仅将C的电荷量减为原来的一半，α可能减为原来的一半 C．若仅将A、C间的距离增为原来的一倍，α将减为原来的一半 D．若仅将A、C间的距离减为原来的一半，α将增为原来的两倍 能力提升 三、库仑力的合成 8．如图所示，边长为的立方体八个顶点上有八个点电荷，其中顶点、上的质点所带电荷量分别为、（，），其他质点所带电荷量未知，上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态，现将上的质点电荷量变成，已知静电力常数为，则顶点上质点受静电力大小为（     ） A． B． C． D． 9．如图所示，在真空中的绝缘水平面上，两相距为的固定的同种点电荷A、B带电荷量均为，点为两电荷连线的中点，为两电荷连线的中垂线，在中垂线上的 点放有一带电荷量也为的可看成点电荷的小物块，小物块在大小为（为静电力常量）的水平恒力作用下处于静止状态，已知力和间夹角，、间距离为，则小物块所受的摩擦力大小是（     ） A．0 B． C． D． 10．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+q、+2q、+2q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+q的点电荷，则该点电荷受到的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 11．粒子物理中标准模型理论认为：中子由三个夸克组成，一个、上夸克（u）、两个下夸克（d）如图中等边三角形所示。上夸克带电荷量为+e，下夸克带电荷量为-e，则（　　）    A．两个下夸克间的库仑力为引力，大小为F=k B．两个下夸克间的库仑力为斥力，大小为F= C．一个下夸克和上夸克间的库仑力为斥力，大小为F= D．一个下夸克和上夸克间的库仑力为引力，大小为F= 四、库仑力作用下的平衡问题 12．光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　） A．-q，在A左侧距A为L处 B．-2q，在A左侧距A为处 C．+4q，在B右侧距B为L处 D．+2q，在B右侧距B为处 13．如图，a、b、c三个带电小球用绝缘细线悬挂在同一点O，平衡时三者恰好处于同一竖直平面内且构成一个等边三角形，a、b等高。下列说法正确的是（    ）    A．a、b小球的质量一定相等 B．a、b小球的带电量不一定相等 C．若c球的质量是a球的2倍，那么c球的电荷量应为a球的倍 D．若c球的质量是a球的2倍，那么Oc段绳的拉力是Oa段绳拉力的倍 14．带正电的小球和带负电的小球均可看成点电荷，被轻绳1和2系住后通过电荷间的相互作用恰好能静止为如图所示的状态，绳1与竖直方向成角，绳2水平，则（　　） A．对的库仑力大小可能与绳2的拉力大小相等 B．对的库仑力大小可能小于绳2的拉力大小 C．与的总重力大小与绳2的拉力大小之比为 D．绳1与绳2的拉力大小之比为 15．如图所示，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知三个小球均处于静止状态，其中小球c位于圆环最高点，a、c连线与竖直方向成角，b、c连线与竖直方向成角。下列说法正确的是（     ） A．小球a、b、c带同号电荷 B．小球a、b带异号电荷 C．小球a、b电荷量之比为 D．小球a、b电荷量之比为 16．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、相等。设A、B球质量，电荷量分别为、、、。下列说法中可能正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 试卷第4页，共6页 试卷第3页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B D C B B D B 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D C A C C C 1．C 【详解】点电荷是实际带电体的抽象，一种理想化模型，带电体能否视为点电荷，不能以体积大小、电荷多少来判断，而是以具体情况而定，在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素可以忽略时，即可视为点电荷。 故选C。 2．D 【详解】A．元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子，也不是质子，A错误； B．元电荷的数值最早是由密立根测出的，B错误； C．两个带电小球即使相距非常近，两球不能看成点电荷，此时不能直接用库仑定律计算，C错误； D．带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及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，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量无具体关系，点电荷是一个带有电荷的点，是一种理想化的物理模型，D正确。 故选D。 3．D 【详解】AB．库仑定律适用于点电荷，点电荷是一个理想化模型，当两带电体间的距离远远大于其本身的大小 时，可以看作是点电荷，与带电体本身的大小，带电量多少无关，AB错误； C．A 对 B 的力与 B 对 A 的力为作用力与反作用力的关系，大小相等，C错误； D．库仑定律的适用条件明确为真空和静止点电荷，D正确。 故选D。 4．B 【详解】根据库仑定律，点电荷间作用力为 对于金属球，由于带等量异种电荷，电荷会因吸引力向靠近对方的一侧聚集，等效电荷中心间距，此时实际作用力为 则有 因，故，选B。 5．D 【详解】根据库仑定律 相互接触后，两金属小球带电均为 相互作用力为 所以 故选D。 6．C 【详解】AC．由于两球心距离并不远大于球的半径，两带电金属球不能视为点电荷，电荷在球上的分布会因相互作用而改变。 若带同种电荷，电荷相互排斥，会分布在小球的外侧，等效电荷中心间的距离大于，根据库仑定律，实际作用力，故A错误，C正确； B．若带异种电荷，电荷相互吸引，会分布在小球的内侧，等效电荷中心间的距离小于，，实际作用力，故B错误； D．综上，只有带同种电荷时，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】AB．若仅将C的电荷量减为原来的一半，根据 可知F变为原来的一半，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的一半，故A错误，B正确； C．若仅将A、C间的距离增为原来的一倍，则F变为原来的，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的，故C错误； D．若仅将A、C间的距离减为原来的一半，则F为原来的4倍，转动的角度与力F的大小成正比，所以为原来的4倍，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态，说明除点以外的其它电荷对点电荷的作用力与点电荷对点电荷的作用力等大反向，根据平衡条件可得，方向由指向 现将上质点电荷量变成，由库仑定律可得点电荷对点电荷的作用力，方向由指向 其它电荷对点电荷作用力不变，则顶点上质点受力的合力为 故选B。 9．D 【详解】由叠加原理可知带电小物块在处所受电场力大小为 方向由指向；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的合力大小，由于，由矢量运算法则知 故选D。 10．B 【详解】根据对称性可知，两个+2q对正方形中心处+q的库仑力抵消为0，故该点电荷受到的库仑力大小为 故选B。 11．D 【详解】AB．两个下夸克带同种电荷，所以两个之间的库仑力为斥力，大小为 故AB错误， CD．一个下夸克和上夸克带异种电荷，所以两个之间的库仑力为引力，大小为 故C错误，D正确。 故选D。 12．C 【详解】A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上，在AB连线上只有B的右侧某一位置合场强为零，则C的位置一定在B的右侧，设电荷C与B的距离为r，则C与A的距离为L+r，C能处于平衡状态，说明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Q，则有 解得 r=L 欲使A、B受到电场力合力都为零，则C只能带正电，对点电荷A受力平衡，则有 解得 Q=4q 即C带正电，电荷量为+4q，在B的右侧距B为L处。 故选C。 13．A 【详解】B．受力分析如图，先对c球分析，若a、b两球给予c的为斥力，且斥力的水平分量必然相等，考虑到对称性，，故a、b带电量相等，选项B错误； A．再分别对a、b球做受力分析，不难发现二者的受力是对称的，故a、b两球质量一定相等，选项A正确； CD．由于与c球重力之间的关系无法从对称性获得，所以c球质量与电荷量以及c球所受拉力之间的关系无法判定，选项CD错误。 故选A。    14．C 【详解】AB．选取为研究对象，受力分析如图1所示，受3个力：重力、对的库仑力、绳的拉力 设与竖直方向夹角为，由受力平衡，水平方向 因悬空，故，因此，故对间的库仑力大小一定大于 由牛顿第三定律可知，对的库仑力大小等于，因此大于绳2的拉力大小，故AB错误； C．选取与整体为研究对象，受力分析如图2所示，整体受3个力：整体的重力、绳1的拉力、绳的拉力 由受力平衡，水平方向，竖直方向 两式相除解得 因此，与的总重力大小与绳2的拉力大小之比为，故C正确； D．由水平方向受力平衡 解得，因此绳1与绳2的拉力大小之比为，故D错误。 故选C。 15．C 【详解】AB．对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误； CD．对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得 又 解得，故D错误，C正确。 故选C。 16．C 【详解】根据牛顿第三定律A、B两球所受的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的，与带的电荷量的大小无关；对A，由几何关系可知 对B，由几何关系可知 因，故 故选C。 答案第6页，共6页 答案第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $