9.1 电荷 9.2 库仑定律 同步练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，以“基础巩固-能力提升-综合探究”分层设计，覆盖电荷性质、库仑定律等核心知识点，通过概念辨析、公式应用、实验探究递进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| |----|----------|----------| |基础层|元电荷概念、库仑定律公式、电荷守恒|单选题（1-4题）直接考查元电荷本质，填空题（8-9题）巩固电荷量量子化及公式简单应用，夯实物理观念| |能力层|库仑力计算、电荷间相互作用、力学平衡综合|单选题（5题）结合几何关系计算合力，多选题（6-7题）分析电荷转移及库仑力与平衡条件，提升科学推理能力| |综合层|实验探究、复杂情境应用|实验题（10题）通过库仑扭秤考查控制变量法，解答题（11-12题）综合库仑力计算与方向判断、科学论证，体现科学探究与问题解决|

电荷库仑定律新授课同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．有一种数字型电荷量表，能把物体所带的电荷量精确显示出来，如图所示，关于数字型电荷量表的示数，下面说法正确的是（　　） A．电荷量表的示数只能是元电荷的奇数倍 B．电荷量表的示数只能是元电荷的偶数倍 C．电荷量表的示数一定是元电荷的整数倍 D．电荷量表的示数是被测量物体带电荷量的真实反映，不一定是元电荷的整数倍 2．元电荷是（　　） A．质子 B．检验电荷 C．点电荷 D．最小电荷量 3．关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍 B．图乙，导体棒A端带负电，B端带正电 C．图丙，A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点放置试探电荷所受库仑力相同 D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量 4．下列关于静电力常量的单位正确的是（　　） A．N B．C C．N/C D． 5．如图所示，在边长为的正方形的个顶点上，分别固定个电荷量大小均为的点电荷A、B、C、D，其中A、C带正电，B、D带负电，则B受到其他三个点电荷静电力的合力大小是（静电力常量为）（     ） A． B． C． D． 二、多选题 6．下列说法正确的是（   ） A．接触起电是使正电荷发生转移 B．摩擦起电是创造电荷的过程 C．感应起电实际就是电荷在同一物体的不同部分之间的转移 D．无论是那种起电，电荷的总量总保持不变 7．A、B两带电小球，质量分别为、用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于相同高度。若B对A及A对B的库仑力分别为、，则下列判断正确的是（　　） A． B．细线AC对A的拉力 C．细线OC的拉力 D．同时烧断AC、BC细线后，落地时A的水平位移小 三、填空题 8．一般物体所带电荷量不是任意的，而是某个最小电荷量e的______倍．这个最小电荷量e叫做______，也叫做______，其电荷量为______．最早由美国物理学家密立根用著名的______实验测定。 9．真空中有两个点电荷，电荷量均为，当两点电荷相距为时，它们之间库仑力的大小为。 (1)若保持两点电荷的电荷量不变，仅将它们之间的距离减小为，求它们之间的库仑力的大小___________； (2)若保持两点电荷之间的距离不变，仅将它们的电荷量都增大为，求它们之间的库仑力的大小___________。 四、实验题 10．物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。 (1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 ①实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），随着距离的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）； ②小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止，小球所受电场力大小为______（用已有的物理量符号表示）。 (2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤，细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。 ①保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为______ A．等效替代法　　B．微小量放大法　　C．极限法　　D．控制变量法 ②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是______。 ③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之间库仑力______。（选填“>”“<”或“=”） 五、解答题 11．如图所示，分别在A、B两点放置两个点电荷，带电荷量分别为Q1＝+2×10－14C和Q2＝-2×10－14C。在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2m。如果有一电子静止放在C点处，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求电子所受的静电力的大小和方向。 12．在真空中两个点电荷间的相互作用力，是否会因其他一些电荷被移近而改变？试说明其中的原因。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《电荷库仑定律新授课同步练习》参考答案 1．C 【详解】元电荷是电荷量的最小单元，故带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍，可知电荷量表的示数一定是元电荷的整数倍。 故选C。 2．D 【详解】AD．元电荷是最小电荷量，等于电子或质子所带电量的数值，故A错误，D正确； BC．元电荷是最小电荷量，而点电荷和检验电荷是理想化的物理模型，本质不同，故BC错误。 故选D。 3．A 【详解】A．橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮失去电子带正电且电荷量是元电荷的整数倍，故A正确； B．根据静电感应原理可知，导体棒A端因感应带负电，由于导体棒A端接地，所以B端不带电，故B错误； C．A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的库仑力大小相等，方向不同，故C错误； D．库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，不需要测出小球电荷量，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】根据库仑定律 可知，静电力常量k的单位是 故选D。 5．D 【详解】受到其他三个点电荷的静电力如图所示 由库仑定律可得， 则受到静电力的合力大小为 故选D。 6．CD 【详解】A．接触起电是使自由电子发生转移，故A错误； B．摩擦起电是电荷发生转移，不是创造电荷，故B错误； CD．感应起电实际就是电荷在同一物体的不同部分之间的转移，且无论是那种起电，电荷的总量总保持不变，故CD正确。 故选CD。 7．CD 【详解】AB.两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，对小球受力分析，小球受重力、库仑力、拉力，由共点力的平衡条件有，库仑力 拉力 所以细线与竖直方向夹角越小，质量越大，，则小球A受到的拉力，故A错误，B错误； C.由整体法可知，细线OC的拉力等于两球的总重力，即，故C正确； D.同时烧断AC、BC细线后，小球A、B在竖直方向只受重力不变，所以竖直方向加速度相同，水平方向受到库仑力作用，由于，所以有，由运动学公式小球A的水平位移小，故D正确。 故选CD。 8． 整数 元电荷 基本电荷 油滴 【详解】一般物体所带电荷量不是任意的，而是某个最小电荷量e的整数倍．这个最小电荷量e叫做元电荷，也叫做基本电荷，其电荷量为 [1] 整数 [2] 元电荷 [3] 基本电荷 [4] [5]最早由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。 9． 。 【详解】(1)[1]由库仑定律的公式 保持两点电荷的电荷量不变，仅将它们之间的距离减小为，则有 (2)[2]保持两点电荷之间的距离不变，仅将它们的电荷量都增大为，它们之间的库仑力大小为 10．(1) 增大 减小 (2) D 电荷量不变时，电荷间静电力与距离的平方成反比。 【详解】（1）[1]距离不变时，电荷量越大，偏角越大，说明静电力随电荷量增大而增大。 [2]电荷量不变时，电荷间距离越大，丝线偏角越小，说明静电力随距离增大而减小。 [3]小球静止受力平衡，将拉力正交分解：竖直方向 水平方向 联立解得电场力 （2）[1]探究F与r的关系时，保持电荷量不变，只改变距离，这种控制其他变量不变、研究两个变量关系的方法是控制变量法。 故选D。 [2]库仑通过实验得到结论：电荷量不变时，电荷间静电力与距离的平方成反比，即 [3]库仑定律适用于点电荷，本题两球距离较近，不能视为点电荷；两球带等量异种电荷，相互吸引，电荷的等效中心间距小于球心距，因此实际库仑力 【点睛】 11．8.0×10－21 N，平行于AB连线向左 【详解】电子带负电荷，在C点同时受A、B两点电荷的静电力FA、FB，方向如图所示。由库仑定律得 同理可得FB＝8.0×10－21 N 由平行四边形定则和几何知识得静止放在C点的电子受到的静电力大小为F＝FA＝FB＝8.0×10－21 N 方向平行于AB连线向左。 12．不会，见解析 【详解】在真空中两个点电荷间的相互作用力，不会因其他一些电荷被移近而改变。因为根据库仑定律 可知，库仑力是两点电荷间的相互作用力，它们间的作用力大小只与它们所带的电荷量与两点电荷间的距离有关，引入其他电荷不会改变它们所带的电荷量及它们间的距离，所以不会影响它们的相互作用力。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $