点电荷 库仑定律的内容 针对训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

《点电荷 库仑定律的内容》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．对于点电荷和库仑定律的理解，下列说法正确的是（     ） A．计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式 B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C．电荷量少的带电体一定可以视为点电荷，也能用库仑定律 D．当两个半径为r的带电金属球中心距离为2r时，它们之间的静电力大小只取决于它们各自所带的电荷量多少 2．在物理学的发展历程中，对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察，到后来对电荷本质的深入探索，科学家们付出了巨大的努力。下列关于电荷的说法正确的是（     ） A．电荷量很小的电荷就是元电荷 B．物体所带的电荷量可以是任意的 C．感应起电过程物体总的电荷量增加 D．点电荷是一个理想化模型 3．如图所示，两个半径均为的金属球放在绝缘支架上，两球表面间最近距离为，球电荷量为，球电荷量为，两球之间的静电力大小为，将两球相互接触后放回原处，此时两球之间的静电力（     ） A．变为 B．小于 C．变为 D．大于 4．如图，真空中有5个相同的可视为质点的金属小球，相邻两球的球心间的距离均为，第1个球的电荷量为，其余球不带电。现将第2、3、4个球依次与第1个球接触后置于无穷远处，最后将第5个球与第1个球接触后放回原处。已知静电力常量为，则放回原处的第5个球与第1个球间的库仑力大小为（     ） A． B． C． D． 5．在干燥的实验室中用如图所示的装置探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系。带电小球P固定在绝缘底座上，另一带电小球Q用绝缘细线悬挂在木质支架上，小球P、Q之间的距离远大于两球的直径，调节水平支架使小球Q稳定时两球的球心始终在同一水平线上，细线与竖直方向的夹角为θ，则（　　） A．小球P和Q一定带异种电荷 B．对小球Q受力分析时可以将其看成点电荷 C．仅减小小球P的电量，小球Q稳定时θ增大 D．由该实验可知小球受的库仑力与其电荷量的乘积成正比 6．真空中两个相同的金属小球A、B所带电荷量为、，分别放置在相距为的两处时，两球之间的静电力为。现将两球接触后，再将两球的距离变为原来的，小球均可看作点电荷，则A、B之间的静电力变为（     ） A． B． C． D． 7．两个分别用长13cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球（可看作质点），带有同种等量电荷。由于静电力F的作用，它们之间的距离为10cm。已测得每个小球的质量是0.6g，g取，静电力常量，则它们所带的电荷量为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A．B球带电荷量大于A球带电荷量 B．B球的质量大于A球的质量 C．A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D．悬线a上拉力小于悬线b上拉力 9．如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为，当小球A静止时，悬线与竖直方向夹角θ=30°。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k。已知重力加速度为g。则（     ） A．小球A、B间库仑力大小 B．小球A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 10．如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是（　　） A．1 B．2 C．3 D．5 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B A B C A BD AC AD 1．A 【详解】A．库仑定律适用于真空中两个静止点电荷，二者间作用力大小满足，故A正确； B．库仑定律的研究对象是点电荷，两个带电小球相距很近时，球的大小和电荷分布不可忽略，不能直接把小球当作点电荷，故B错误； C．能否把带电体视为点电荷取决于带电体大小与研究距离的相对关系及电荷分布，不能仅由电荷量少判定，故C错误； D．两球相切时，带电金属球上的电荷会重新分布，球间作用力还与电荷分布、球的形状和相互位置有关，不能只由总电荷量决定，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．元电荷是电子或质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的基本单位；带电体的电荷量应满足（为整数），并非任意很小的电荷量都等于元电荷，故A错误； B．由电荷量子化可知，物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍，不能取任意值，故B错误； C．感应起电的本质是导体内部电荷的重新分布。在没有与外界发生电荷交换时，导体系统的总电荷量守恒，不会因感应起电而增加，故C错误； D．点电荷是忽略带电体大小和形状、只保留电荷量及位置的一种理想化物理模型，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】金属球和的带电荷量分别为和，由于它们之间的距离很近，此时两球不能看成点电荷，因为两球电荷间的吸引作用，电荷在靠近的两侧分布较多，根据库仑定律可知相互作用力大小 将两球接触后再放回原处，电荷先中和再平分，两球的带电荷量均变为 由于两球电荷之间相互排斥，电荷在靠近的两侧分布较少，则根据库仑定律有 可得 故选B。 4．A 【详解】依据电荷均分原理，第2、3、4、5个球依次与第1个球接触后，第1个球与第5个球的电荷量均为，依据库仑定律得 故选A。 5．B 【详解】A．由图可知，小球受到向右的力，即对的库仑力为斥力，根据同种电荷相互排斥可知，小球和一定带同种电荷，故A错误； B．题目中明确说明“小球、之间的距离远大于两球的直径”，满足点电荷的模型条件，因此在计算库仑力及对小球进行受力分析时，可以将其看成点电荷，故B正确； C．对小球受力分析，受重力、绳子拉力和库仑力，根据平衡条件可得 根据库仑定律 ，仅减小小球 的电量 ，库仑力减小，则减小，因为为锐角，所以减小，故C错误； D．该实验装置（悬线法）通常用于定性探究库仑力与电荷量、距离的关系（即观察 角的变化趋势），由于难以精确测量电荷量和力的大小，很难直接由该实验得出库仑力与电荷量乘积成正比的定量结论（库仑定律的定量结论通常由库仑扭秤实验得出），故D错误。 故选B。 6．C 【详解】根据库仑定律，初始时两球静电力大小为： 两个相同金属小球接触时，电荷先中和再平分，总电荷量为，因此接触后每个小球的带电量为。 之后两球距离变为，此时静电力大小为： 联立两式可得。 故选C。 7．A 【详解】对其中一个小球受力分析，小球受重力、绳子拉力、库仑斥力，三力平衡。 由已知条件：绳长，两球间距，等腰三角形的半底长为，由勾股定理得绳子偏离竖直方向的竖直高度 因此绳子与竖直方向夹角的正切值 由平衡条件：水平方向 竖直方向 两式相除得： 得： 由库仑定律 得 故选A。 8．BD 【详解】AC．两球所受库仑力等大反向，两球带电荷量大小无法确定，故AC错误； D．设悬线a上拉力大小为Fa，与水平方向夹角为α，悬线b上拉力大小为Fb，与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件有 由题可知 可得，故D正确； B．竖直方向有， 由于，，所以，故B正确。 故选BD。 9．AC 【详解】AB．由题意可知，，悬线与竖直方向夹角为，在中，根据余弦定理有 代入数据解得 则为等腰三角形，根据几何关系可知小球、连线与竖直方向的夹角为，对小球受力分析，水平方向根据平衡条件有 解得 竖直方向根据平衡条件有 联立解得 故A正确，B错误； CD．根据库仑定律可知小球、间库仑力大小为 解得 由对A选项的分析可知，则细线拉力大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】C先跟A接触后，两者电荷量均变为，C再跟B接触后，两则电荷量均变为，此时AB之间静电力大小仍为，则有 解得或； 则的绝对值可能是1或者5。 故选AD。 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 $