专题强化1 库仑定律的应用(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版)

**基本信息** 聚焦库仑定律应用，通过平衡分析、多电荷系统等题型，系统构建"规律应用-受力建模-科学推理"的解题体系，强化相互作用观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础平衡|1-4题|整体法/隔离法、平衡条件|库仑力公式→受力分析→二力平衡| |多电荷系统|5-8题|"两同夹异"规律、比例法|电荷作用规律→系统平衡→电量关系推导| |综合应用|9-12题|牛顿定律结合、动态分析|库仑力与运动学→科学推理→复杂情境建模|

专题强化1　库仑定律的应用 1.〔多选〕（2026•江西上饶期末）如图所示，甲、乙、丙三个小球用轻质绝缘细线悬挂在水平横杆上，处于静止状态，细线均处于竖直状态，且三个小球的重心等高，三个小球均视为质点，若小球带电，则视为点电荷，已知甲、乙间距与乙、丙间距之比为2∶1，下列说法正确的是（　　） A．三根细线的拉力一定相等 B．若乙带电，甲、丙可以不带电 C．若甲、丙带电，则所带电荷量之比为2∶1 D．若三个小球都带电，则所带电荷量的关系为q甲=6 2.如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，电荷量分别为－4Q和＋Q，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A右侧距A为处 3.（2026•河南郑州期中）如图所示，两根轻质细线挂着两个质量相同的小球A、B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB。现在两球带上同种电荷，上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′，则（　　） A．FA = FA′，FB ＞ FB′ B．FA = FA′，FB ＜ FB′ C．FA ＜ FA′，FB ＜ FB′ D．FA ＞ FA′，FB ＞ FB′ 4.（2026•河北保定期中）如图所示，把质量为2 g的带正电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量QB=2×10－69 C的带负电的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度并且相距r=0.3 m9时，小球A、B均静止，且均可视为质点，绳与竖直方向成45°角。取重力加速度大小g=10 m/s29，静电力常量k=9.0×109 N•m2/C2，则小球A所带的电荷量为（　　） A．1×10－7 C　 B．5×10－7 C C．1×10－9 C　 D．5×10－9 C 5.（2026•贵州毕节期末）如图所示，在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B，质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2，当用力 F向右拉着A时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为x1。当用力F向左拉着B时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为x2，则x1和x2的比值为（　　） A．　 B． C．　 D． 6.如图所示，点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3的距离是q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为0，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q1∶q2∶q3为（　　） A．（－9）∶4∶（－36）　　 B.9∶4∶36 C．（－3）∶2∶（－6）　 D.3∶2∶6 7.（2026•云南大理期末）如图所示，带电小球M固定在光滑绝缘水平面上，与M带同种电荷的小球N以速度v0从P点沿直线远离M，M、N均可视为质点且带电量保持不变，则小球N的速度v随时间t变化图像可能是（　　） 8.（鲁科版必修第三册P12•T4改编）如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球P、Q，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为α=30°，β=45°，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．两个小球带同号电荷 B．两个小球具有相同的质量 C．两细线对小球的拉力大小相等 D．细线对P球的拉力小于细线对Q球的拉力 9.〔多选〕（2026•广西桂林期末）如图所示，在光滑绝缘水平地面上沿一直线有三个带电小球A、B、C（可视为质点），质量均为m。A、B两球均带正电，电荷量分别为3q和q，A、B之间距离为L，B、C之间距离为2L，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三球一起向右匀加速直线运动，已知静电力常量为k，则（　　） A．C球带正电 B．C球带负电 C．恒力F的大小为60k D．C球电荷量的大小为72q 10.〔多选〕（2026•辽宁大连月考）如图所示，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60°，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为2mg B．A球静止时，A球与B球间的库仑力大小为mg C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 11.（2026•安徽蚌埠期中）如图，一轻小滑轮正下方固定着一个带正电小球A，用一绝缘轻质细线跨过滑轮拴接另一个质量为m的带＋q小球B，由于斥力作用，小球B悬停于同一竖直面内某处；现用力拉细线一小段距离，当小球B再次平衡在同一竖直面内时，（A、B带电小球可视为点电荷），下列说法中正确的是（　　） A．两小球间的距离增大 B．两小球的库仑力大小不变 C．细线拉力增大 D．条件不足，无法判断 12.（2026•四川泸州期中）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力F作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B稍向左推过一些，两球重新平衡时与原来相比（　　） A．推力F将增大 B．地面对B的弹力不变 C．墙面对A的弹力将增大 D．两小球之间的距离减小 答案 专题强化1　库仑定律的应用 1.BD　三个小球的质量大小未知，竖直方向由二力平衡可得三根细线的拉力不一定相等，故A错误；三个小球均视为质点，若乙带电，甲、丙不带电，则三个小球间不存在库仑力，细线竖直，每个小球均受拉力与重力而处于平衡状态，故B正确；若甲、丙带电，则乙要带电，对乙水平方向由二力平衡和库仑定律可得=，解得q甲∶q丙=4∶1，故C错误；若三个小球都带电，对丙水平方向由二力平衡和库仑定律可得=，可得q甲∶q乙=9∶1，结合q甲=4q丙，可得q甲=6，故D正确。 2.C　A、B、C三个点电荷都处于平衡状态，则三个点电荷必须共线且外侧两点电荷相排斥，中间点电荷吸引外侧两电荷，而且外侧点电荷电荷量大，所以C必须带负电，放在B右侧，对C：=k，可得r=L，对B：=，可得|qC|=4Q，C带负电，则qC=－4Q，选项C正确。 3.B　将A、B看成一个整体研究，不管A、B是否带电，整体均受重力和上方细线的拉力，上方细线的拉力为FA=FA′=2mg，再隔离研究B，不带电时，B受重力和上方细线的拉力，由平衡条件得FB=mg，带电时，B受重力、上方细线的拉力和A对B向下的斥力，由平衡条件得FB′=F斥＋mg，故有FB＜FB′，故选B。 4.A　A球受重力、拉力和静电力作用处于平衡状态，根据平衡条件得，A球受到B球的库仑力为F=mgtan 45°=mg=2×10－32×10 N=2×102－22 N2，由F=k得QA== C=1×10－7 C，故选A。 5.C　对A、B整体由牛顿第二定律有F=（m1＋m2）a可知，无论拉力作用在A上还是作用在B上时，两球共同运动的加速度大小相同，则当拉力作用在A上时，对小球B由牛顿第二定律有k=m2a，当拉力作用在B上时，对小球A由牛顿第二定律有k=m1a，联立解得=，故选C。 6.A　根据“两同夹异，两大夹小”知，故B、D错误；由于三个电荷均处于平衡状态，所以对q1有k=k，对q2有k=k，又l2=2l1，联立解得|q1|∶|q2|∶|q3|=9∶4∶36，由于q1、q3是同种电荷，q1、q2是异种电荷，结合选项可知q1∶q2∶q3=（－9）∶4∶（－36），故A正确，C错误。 7.D　由题意可知，两带电小球间的库仑力为F=k，根据牛顿第二定律可知a==k，随着距离的增加，小球的带电荷量不变，加速度逐渐减小，故小球N做加速度逐渐减小的加速运动，故选D。 8.D　对小球P和Q受力分析，根据平衡条件可知，两小球之间的库仑力F只能为引力，则两个小球带异种电荷，故A错误；小球P和Q受力示意图如图所示。 根据平衡条件，可得FTPcos α=F，FTQcos β=F Ftan α=mPg，Ftan β=mQg，求得两小球质量关系为mP=mQ两细线对小球的拉力大小关系为FTP=FTQ，故B、C错误，D正确。 9.BD　三球一起向右做匀加速直线运动，可知A、B球受到的库仑力水平向右，则C球带负电，故A错误，B正确；对A球，根据牛顿第二定律得k－k=ma，对B球，根据牛顿第二定律得k＋k=ma，联立解得qC=72q，a=，故D正确；以三个小球为整体，根据牛顿第二定律得F=3ma=63k，故C错误。 10.BC　根据题意A球静止时，对A球受力分析，如图所示，由平行四边形定则及几何关系，可知轻绳上拉力为T=mg，A球与B球间的库仑力大小为F库=2mgcos 30°=mg，故A错误，B正确；若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失，重力和库仑力均保持不变，则重力和库仑力的合力大小为F合=T=mg，根据牛顿第二定律可知，剪断瞬间A球加速度大小为g，故C正确；若将轻绳剪断，则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变，小球仍然处在静止状态，则轻杆对B球的作用力不变，故D错误。 11.B　小球B受力示意图如图所示，设初始时小球B离滑轮的距离为l，A、B小球间的距离为r，两球间的库仑力为F库=k，根据相似三角形定则有===k，由于用力拉细线一小段距离，mg、h不变，l减小，则细线拉力F减小，r不变，两小球的库仑力不变，故选B。 12.B　以A球为研究对象，分析受力，作出受力示意图如图1所示， 设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为FN1=mAgtan θ，将小球B向左推动少许时θ减小，则FN1减小，再以A、B整体为研究对象，受力示意图如图2所示，由平衡条件得F=FN1，FN2=（mA＋mB）g，则推力F减小，地面对小球B的弹力一定不变，故A、C错误，B正确；由以上分析得库仑力F库=，θ减小，cos θ增大，F库减小，根据库仑定律分析可知，两小球之间的距离增大，故D错误。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $