第28讲 静电现象和库仑定律（专项训练）（上海专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以“静电现象-库仑力-静电力平衡”为逻辑主线，通过基础到真题的分层演练，系统覆盖静电核心考点，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|4题型8题|静电现象辨析、库仑力叠加、两点电荷平衡、三点电荷平衡|从静电现象概念（感应起电）到库仑定律应用（矢量合成），再到平衡状态分析（共点力平衡模型）| |重难演练|2题|综合考查（库仑力与万有引力比较、复杂平衡）|深化规律理解，提升科学推理与模型建构能力| |真题演练|4题|情境化问题（实验题、计算题）|对接真实命题，强化科学论证与问题解决能力|

第28讲 静电现象和库仑定律 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 静电现象的理解 2 ⏳题型02 库仑力的矢量叠加 2 ⏳题型03 静电力作用下的平衡状态 3 ⏳题型04 一条直线上三个自由电荷的静电平衡 3 重难·创新演练 4 真题·实战演练 5 模拟·基础演练 ⏳题型01 静电现象的理解 1．（25-26高二上·上海宝山·期中）起电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电。如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上，将带负电的小球移近金属导体，下列说法正确的是（   ） A．导体端带正电，端带正电 B．导体端带负电，端带负电 C．导体端带正电，端带负电 D．导体端带负电，端带正电 2．某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（     ） A． B． C． D． ⏳题型02 库仑力的矢量叠加 3．（2025高一上·上海·专题练习）如图，带电荷量分别为qa、qb、qc的小球a、b、c（均可视为点电荷），固定在等边三角形的三个顶点上，a球所受库仑力的合力F方向垂直于a、b的连线，则： （1）a、b间为______，a、c间为______。（选填“引力”或“斥力”） （2）＝______。 4. 如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（ ） A. A带正电，QA∶QB＝1∶8 B. A带负电，QA∶QB＝1∶8 C. A带正电，QA∶QB＝1∶4 D. A带负电，QA∶QB＝1∶4 ⏳题型03 静电力作用下的平衡状态 5.（多选）两个质量分别是的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为、时，两丝线张开一定的角度、，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是（ ） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，则 D. 若，则 ⏳题型04 一条直线上三个自由电荷的静电平衡 6. 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，带电荷量分别为和+4Q，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分别是（　　） A. +Q，在A左侧距A为L处 B. ，在B右侧距B为L处 C. +36Q，在A右侧距A为2L处 D. ，在B右侧距B为2L处 7. 两个带正电的小球A、B，所带电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距0.4 m。如果引入第三个小球C，恰好使得三个小球在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态，则： （1）第三个小球应带何种电荷？ （2）第三个小球应放在何处？电荷量是多少？ 重难·创新演练 1．静电现象也是生活中常见的电学现象，人们从认识静电现象开始逐步进入了对电的深入研究。 （1）如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间的万有引力___，库仑力___。（均选填“>”“<”或“=”） （2）相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为和，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 2．（24-25高二上·上海·期中）两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1，m2、q2，若α>β，则（　　） A．m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力 B．m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力 C．q1 < q2 D．m1 < m2 真题·实战演练 1．（25-26高一下·上海闵行·期末）如图所示，将一质量为m的带电小球A用长为l的绝缘细线系在O点。在O点的正下方用绝缘柄固定一带电小球（两球均可看成点电荷）。当细线与竖直方向夹角为时，球A静止，此时A、B两球处于同一高度。已知B球带正电，带电量为，静电力常量为k，重力加速度为g。 （1）判断A球的电性，并画出其受力示意图； （2）求A球所带电量； （3）若支持B球的绝缘柄漏电，B球电荷量逐渐减小，那么该过程中细线的拉力如何变化？请说明原因。 （25-26高一下·上海浦东新·期末）静电现象既神秘又常见。在天气干燥的日子里，你与人握手、触摸金属器具或脱化纤材料的衣服时，有时好像有股“魔力”会“猛击”你一下，或让你看见火花。其实，这些都是静电在作怪。 2．最早测出元电荷的是下列哪一位物理学家（     ） A．密立根 B．法拉第 C．库仑 D．卡文迪什 3．两个完全相同的金属小球A、B带有等量同种电荷，相隔一定距离，两球相互作用力大小为。现让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间相互作用的静电力大小为（     ） A． B． C． D．0 4．库仑定律和万有引力定律都是平方反比律，它们的性质非常相似。氢原子的示意图如图所示，电子在库仑力的作用下绕着质子沿椭圆轨道转动，由此可知（     ） A．质子处于椭圆轨道的几何中心 B．电子距离质子越远，速度越大 C．电子绕质子运动速度不变 D．相同时间内电子、质子连线扫过的面积相等 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第28讲 静电现象和库仑定律 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 静电现象的理解 2 ⏳题型02 库仑力的矢量叠加 2 ⏳题型03 静电力作用下的平衡状态 4 ⏳题型04 一条直线上三个自由电荷的静电平衡 4 重难·创新演练 6 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 ⏳题型01 静电现象的理解 1．（25-26高二上·上海宝山·期中）起电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电。如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上，将带负电的小球移近金属导体，下列说法正确的是（   ） A．导体端带正电，端带正电 B．导体端带负电，端带负电 C．导体端带正电，端带负电 D．导体端带负电，端带正电 【答案】C 【详解】感应起电的本质是导体中自由电子的移动。带负电的小球靠近导体时，会排斥导体中的自由电子，使电子向远离小球的一端（N端）移动。因此，M端因失去电子带正电，N端因得到电子带负电。 故选C。 2．某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】带电的金属球靠近不带电的验电器时，会在比较靠近的验电器上端感应出异种电荷，使得验电器的金属片感应出与金属球同种电性而张开。 故选B。 ⏳题型02 库仑力的矢量叠加 3．（2025高一上·上海·专题练习）如图，带电荷量分别为qa、qb、qc的小球a、b、c（均可视为点电荷），固定在等边三角形的三个顶点上，a球所受库仑力的合力F方向垂直于a、b的连线，则： （1）a、b间为______，a、c间为______。（选填“引力”或“斥力”） （2）＝______。 【答案】（1） 引力 斥力 （2）2 【详解】（1）[1][2]a球受到的库仑力如图所示 若a球所受库仑力的合力F方向垂直于a、b的连线，则a、b间为引力，a、c间为斥力。 （2）设三角形的边长为，由力的矢量合成得 其中， 联立，可得 4. 如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（ ） A. A带正电，QA∶QB＝1∶8 B. A带负电，QA∶QB＝1∶8 C. A带正电，QA∶QB＝1∶4 D. A带负电，QA∶QB＝1∶4 【答案】 B 【解析】 要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设AC间的距离为L，则BC间的距离为2L。 FBsin 30°＝FA，即k·sin 30°＝，解得＝，故选项B正确。 ⏳题型03 静电力作用下的平衡状态 5.（多选）两个质量分别是的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为、时，两丝线张开一定的角度、，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是（ ） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，则 D. 若，则 【答案】 BC 【解析】分析m1受力如下图 所以，故BC正确。 ⏳题型04 一条直线上三个自由电荷的静电平衡 6. 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，带电荷量分别为和+4Q，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分别是（　　） A. +Q，在A左侧距A为L处 B. ，在B右侧距B为L处 C. +36Q，在A右侧距A为2L处 D. ，在B右侧距B为2L处 【答案】D 【详解】速记：两同夹异，两大夹小，近小远大。 A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷在同一条直线上，外侧两个电荷相互排斥，中间吸引外侧两个电荷，而外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的引力，必须外侧电荷量大，中间电荷量小，所以电荷C必须带负电且在B的右侧，设B、C间距离为r，电荷C的电荷量为q，则有 ， 联立解得 ，，故选D。 7. 两个带正电的小球A、B，所带电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距0.4 m。如果引入第三个小球C，恰好使得三个小球在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态，则： （1）第三个小球应带何种电荷？ （2）第三个小球应放在何处？电荷量是多少？ 【答案】（1）带负电；（2）在A、B连线上距A球0.1 m处，电荷量为Q 【解析】（1）A对B的作用力向右，B对A的作用力向左，A、B、C均处于平衡状态，故C对B的作用力向左，C对A的作用力向右，所以C一定在A、B之间且带负电。 （2）设第三个小球C所带电荷量为q（取绝对值），离A球的距离为x。 则对小球C由平衡条件可得： 解得： 即第三个小球在A、B连线上距A球0.1 m处。 对于小球A，由平衡条件可得： 解得：q=Q 重难·创新演练 1．静电现象也是生活中常见的电学现象，人们从认识静电现象开始逐步进入了对电的深入研究。 （1）如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间的万有引力___，库仑力___。（均选填“>”“<”或“=”） （2）相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为和，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 【答案】（1） = > （2）C 【详解】（1）[1]两金属球壳的质量分布均匀，质心均在球心处，所以万有引力大小为 [2]若两金属球壳带等量异种电荷，由于异种电荷间相互吸引，球壳的电荷分布不均匀，电荷中心的距离小于l，所以 （2）A．在A左侧距A为L处，放置电荷量为-q的点电荷C，由公式可知，电荷C受到的A的吸引力大于B给的斥力，C不能平衡，故A错误； B．在A左侧距A为处，放置电荷量为-2q的点电荷C，由公式可知，电荷C受到的A的吸引力大于B给的斥力，C不能平衡，故B错误； C．在B右侧距B为L处，放置电荷量为+4q的点电荷C，对C分析，有 电荷C受到的A的排斥力与B给的吸引力相同，C能平衡； 同样对A分析，有，A能平衡， 对B分析，有，B也能平衡，故C正确； D．在B右侧距B为处放置电荷量为+2q的点电荷C，对C分析受力，C不 能 平衡，故D错误。 故选C。 2．（24-25高二上·上海·期中）两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为m1、q1，m2、q2，若α>β，则（　　） A．m1受到的库仑力大于m2受到的库仑力 B．m1受到细线的拉力大于m2受到细线的拉力 C．q1 < q2 D．m1 < m2 【答案】D 【详解】A．m1受到的库仑力与m2受到的库仑力是一对相互作用力，大小相等，故A错误； BCD．对两球受力正交分解，绳子拉力， 重力， 因α>β，故，，无法判断电荷量的大小，故BC错误，D正确。 故选D。 真题·实战演练 1．（25-26高一下·上海闵行·期末）如图所示，将一质量为m的带电小球A用长为l的绝缘细线系在O点。在O点的正下方用绝缘柄固定一带电小球（两球均可看成点电荷）。当细线与竖直方向夹角为时，球A静止，此时A、B两球处于同一高度。已知B球带正电，带电量为，静电力常量为k，重力加速度为g。 （1）判断A球的电性，并画出其受力示意图； （2）求A球所带电量； （3）若支持B球的绝缘柄漏电，B球电荷量逐渐减小，那么该过程中细线的拉力如何变化？请说明原因。 【答案】（1）A带正电，见解析 （2） （3）拉力不变，在B球带电量逐渐减少的过程中，OA、OB、G均不变，则线的拉力不变 【详解】（1）小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，故A带正电； 受力情况如图所示： （2）根据平衡可知，A球受到水平向左的库仑力为 根据库仑定律得： 解得 （3）以小球A为研究对象，球受到重力G，B的斥力和线的拉力三个力作用，作出受力图，如图： 作出、的合力F，则由平衡条件得 根据力的三角形与几何三角形相似得 解得 在B球带电量逐渐减少的过程中，OA、OB、G均不变，则线的拉力不变。 （25-26高一下·上海浦东新·期末）静电现象既神秘又常见。在天气干燥的日子里，你与人握手、触摸金属器具或脱化纤材料的衣服时，有时好像有股“魔力”会“猛击”你一下，或让你看见火花。其实，这些都是静电在作怪。 2．最早测出元电荷的是下列哪一位物理学家（     ） A．密立根 B．法拉第 C．库仑 D．卡文迪什 3．两个完全相同的金属小球A、B带有等量同种电荷，相隔一定距离，两球相互作用力大小为。现让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间相互作用的静电力大小为（     ） A． B． C． D．0 4．库仑定律和万有引力定律都是平方反比律，它们的性质非常相似。氢原子的示意图如图所示，电子在库仑力的作用下绕着质子沿椭圆轨道转动，由此可知（     ） A．质子处于椭圆轨道的几何中心 B．电子距离质子越远，速度越大 C．电子绕质子运动速度不变 D．相同时间内电子、质子连线扫过的面积相等 【答案】2．A 3．B 4．D 【详解】2．密立根通过油滴实验测得了元电荷数值。故选A。 3．不带电的金属小球C先与A球接触后移开，则有A球所带的电荷量为原来的一半，小球C再与B球接触后移开，B球所带的电荷量为 这时A、B两球之间相互作用的静电力大小为 故选B。 4．A．库仑定律和万有引力定律都是平方反比律，它们的性质非常相似，根据开普勒第一定律可知质子处于椭圆轨道的焦点，不是几何中心，故A错误； B．根据电子的运动轨道结合开普勒第二定律，可知电子距离质子越远，速度越小，故B错误； C．电子绕质子沿椭圆轨道转动，运动速度的大小和方向都在改变，故C错误； D．因为库仑定律和万有引力定律都是平方反比律，它们的性质非常相似，根据开普勒第二定律可知，相同时间内电子、质子连线扫过的面积相等，故D正确。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $