第9章 第2节 电荷的相互作用 库仑定律-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（沪科版）

沪科版·必修第三册·第九章静电场 电荷的相互作用库仑定律 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；这种相互作用不需要直接接触，通过 电场发生。 点电荷 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷 2 分布状况对相互作用力的影响可以忽略时，可视为点电荷（理想化模型）。 库仑定律内容 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与 3 它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 库仑定律公式 F=k·(qq2/r2;其中k为静电力常量，k=9.0X10N·m2/C2。 公式适用条件 √真空中；√静止点电荷；√均匀带电球体可等效为电荷集中于球心的点电 荷。 库仑力的方向 沿两电荷连线方向；同号电荷为斥力（背离），异号电荷为引力（相向）；矢 6 量，遵循牛顿第三定律(F12=-F21)。 单位规范 力F:牛顿(N);电荷量q:库仑(C);距离r:米(m);常量k: N·m2/c2。 多电荷共存 某电荷受多个库仑力时，用矢量合成（平行四边形定则）求合力；各力独立计 8 算，互不影响。 9 与万有引力对比 两公式形式相似（平方反比），但库仑力有引力也有斥力，万有引力只有引 力；库仑力远大于万有引力。 10 元电荷 最小电荷量e=1.6X10-19C；带电体电荷量是e的整数倍。 记忆口诀 同斥异吸，平方反比；真空静止，点电荷适用；k值九乘十的九，方向连线上。 模块2 课堂同步提升习题 单选题 (每题3分，共10题) 1.关于点电荷，下列说法正确的是 A.体积很小的带电体一定可以看成点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.当带电体的大小远小于它们之间的距离时，可看成点电荷 D.点电荷就是电荷量很小的带电体 2.两个点电荷之间的库仑力大小为「，若保持电荷量不变，将它们之间的距离变为原来的2倍，则库仑力大小变为 A.2F B.F/2 C.F/4 D.4F 3.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1=+2×10-8C和q2=-4×10-8C,相距r=0.2m,则它们之间的库仑力大小 为(k=9.0×109N·m2/c2) A.1.8×10-4NB.3.6×10-4NC.1.8×10-5ND.3.6×10-5N 4.关于库仑定律F=k·(q1q2)/2,下列说法正确的是 A.公式中k的单位是N·m/C2B.当r→0时，F→o∞C.该公式适用于真空中静止点电荷 D.该公式只适用于同种电荷 5.两个相同的金属小球（可视为点电荷），分别带电荷量+4Q和-2Q，相距r时库仑力为F。将它们接触后再放回原 处，它们之间的库仑力变为」 A./8,引力B./8,斥力C./4,引力 D.F/4,斥力 6.下列关于库仑力的说法，正确的是 A.两个点电荷之间的库仑力总是大小相等、方向相同 B.两个点电荷之间的库仑力总是大小相等、方向相反 C.电荷量大的点电荷受到的库仑力一定大 D.距离越近，库仑力一定越小 7.真空中两个点电荷相距r时，库仑力为F。若将其中一个电荷的电荷量变为原来的3倍，同时将距离变为原来的3 倍，则库仑力变为」 A.F/3 B.F C.3F D.F/9 8.两个点电荷电荷量分别为+q和+3q,相距r,它们之间的库仑力为F。若将它们的电荷量均变为原来的2倍，距 离变为/2，则库仑力变为 A.4F B.8F C.16FD.32F 9.关于元电荷，下列说法正确的是 A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子 C.元电荷是最小的电荷量，e=1.6×10-19C D.任何带电体的电荷量可以是任意值 10.两个点电荷之间的库仑力为F,若将它们之间的距离增大到原来的3倍，电荷量均不变，则库仑力变为 A.3F B.F/3 C.F/9 D.9F 二、多选题（每题4分，共5题，选对但不全得2分，选错得0分） 11.关于库仑定律，下列说法正确的是 A.库仑定律适用于真空中静止点电荷 B.库仑定律中k=9.0×109N·m2/c2 C.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律 D.库仑定律只适用于同种电荷之间的相互作用 12.两个点电荷之间的库仑力为F，下列情况中能使库仑力变为2F的是 A.保持距离不变，将其中一个电荷量变为原来的2倍 B.保持电荷量不变，将距离变为原来的√「2/2倍 C.将两个电荷量均变为原来的2倍，距离不变 D.将距离变为原来的1/2，电荷量不变 13.关于点电荷，下列说法正确的是 A.点电荷是一种理想化模型 B.点电荷就是体积很小的带电体 C,当带电体的大小远小于它们之间的距离时，可视为点电荷 D.点电荷的电荷量一定很小 14.两个相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量分别为+Q和-3Q,相距r时库仑力为F。将它们接触后再放回 原处，下列说法正确的是 A.接触后两球带电荷量均为-Q B.接触后两球带电荷量均为-2Q C.接触后库仑力大小为F/3,为斥力 D.接触后库仑力大小为F/3,为引力 15.关于库仑力和万有引力的比较，下列说法正确的是 A.两者都遵循平方反比规律 B.库仑力既有引力也有斥力，万有引力只有引力 C.库仑力常量k远大于万有引力常量G D.库仑力只存在于带电体之间，万有引力只存在于天体之间 三、判断题（每题2分，共5题，正确写“√”，错误写“x”) 16.两个点电荷之间的库仑力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力。 17.根据F=k·(q1q2)/r2,当r→0时，库仑力趋于无穷大。 18.两个带电体之间的库仑力方向一定沿两带电体的连线方向。 19.元电荷e=1.6×10-19C,任何带电体的电荷量都是e的整数倍。 20.库仑定律适用于任何情况下的两个带电体之间的相互作用。 、 四、填空题（每题3分，共5题） 21.库仑定律的公式为F= ,其中静电力常量k=N·m2/C2。 22.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1=3×10-8C和q2=2×10-8C,相距r=0.3m,则它们之间的库仑力大小N 为 No 23.两个点电荷之间的库仑力为F,若保持电荷量不变，将距离变为原来的2倍，则库仑力变为 24.两个相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量分别为+6Q和-2Q,相距r时库仑力为F。将它们接触后再放回 原处，它们之间的库仑力大小为 (用F表示)。 25.元电荷e=_ C；带电体的电荷量是元电荷的 倍。 五、计算题（每题10分，共2题） 26.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1=+4×10-8C和q2=+9×10-8C,相距r=0.6m。求它们之间的库仑力大 小，并说明是引力还是斥力。(k=9.0×109N·m2/C2) 27.真空中两个点电荷A和B,电荷量分别为qA=+2X10-7C和qgB=-6×10-7C,相距r=0.3m。求： (1)A对B的库仑力大小和方向； (2)B对A的库仑力大小和方向。 模块3 参考答案 一、单选题 1.C解析：当带电体的大小远小于它们之间的距离时，带电体的形状、大小对相互作用力的影响可忽略，可看成点电 荷，C正确；能否看成点电荷与带电体体积、电荷量大小无必然关系，A、B、D错误。 2.C解析：由F=k·(q1q2)/r2,电荷量不变、距离变为原来的2倍，库仑力变为原来的1/4，即F/4,C正确。 3.A解析：F=k·(q1q2)/r2=9.0×109×(2×10-8×4×10-8)/0.22=1.8×10-4N,A正确。 4.C解析：k的单位是N·2/C2,A错误；r→0时公式不再适用，不能得出F→∞，B错误；库仑定律适用于真空中静 止点电荷，C正确；公式对同种、异种电荷均适用，D错误。 5.B解析：接触前F=k·(4Q·2Q)/2=8kQ2/r2;接触后电荷先中和再平分，各带(4Q-2Q)/2=Q,同种电荷相斥，F'= k·Q2/r2=F/8,为斥力，B正确。 6.B解析：两电荷间的库仑力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，A错误，B正确；电荷量大的点电荷受到 的库仑力大小与另一电荷受到的相等，C错误；距离越近，库仑力越大，D错误。 7.A解析：F'=k·(3q1·q2)/3)2=(3/9)·k·(q1q2/r2=F3,A正确。 8.C解析：F'=k·(2q·6q)/(r/2)2=4×12kq2/r2=16F,C正确。 9.C解析：元电荷是最小的电荷量，e=1.6×10-19C,不是电子或质子本身，A、B错误，C正确；任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍，D错误。 10.C解析：距离增大到原来的3倍，库仑力变为原来的1/9，即F/9,C正确。 二、多选题 11.ABC解析：库仑定律适用于真空中静止点电荷，A正确；k=9.0×109N·m2/C2,B正确；两电荷间的库仑力遵循牛 顿第三定律，C正确；库仑定律对同种、异种电荷均适用，D错误。 12.AB解析：由F=k·(q1q2)/2,A中一个电荷量变为2倍，F变为2F,正确；B中距离变为√2/2倍，F变为2F,正 确；C中两电荷量均变为2倍，F变为4F,错误；D中距离变为1/2，F变为4F,错误。 13.AC解析：点电荷是理想化模型，A正确；点电荷不是体积很小的带电体，B错误；当带电体大小远小于距离时可视为 点电荷，C正确；点电荷的电荷量不一定很小，D错误。 14.BC解析：接触前F=k·(Q·3Q)/2=3kQ/r2;接触后电荷先中和再平分，各带(Q-3Q)/2=-Q,A错误，B正确；接 触后两球带同种电荷，为斥力，F'=k·Q/2=F3,C正确，D错误。 15.ABC解析：库仑力和万有引力都遵循平方反比规律，A正确；库仑力既有引力也有斥力，万有引力只有引力，B正 确；k远大于G,C正确；万有引力存在于任何两个有质量的物体之间，不只存在于天体之间，D错误。 三、判断题 16.√解析：两电荷间的库仑力大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力。 17.解析：库仑定律只适用于点电荷，当→0时带电体不能再看成点电荷，公式不再适用。 18.√解析：库仑力的方向沿两带电体的连线方向。 19.√解析：元电荷e=1.6×10-19C,任何带电体的电荷量都是e的整数倍。 20.×解析：库仑定律只适用于真空中静止点电荷，不是任何情况下都适用。 四、填空题 21.k·(q1q2)/2;9.0×109 22.6×10-5 23.F/4 24.F/3 25.1.6×10-19;整数 五、计算题 26. 已知：q1=4×10-8C,q2=9×10-8C,r=0.6m,k=9.0×109N·m2/C2 由库仑定律：F=k·(q1q2)/r2 代入数据：F=9.0×109×(4×10-8×9×10-8)/(0.6)2 F=9.0×109×36×10-16/0.36 F=9.0×109×1×10-14 F=9×10-5N 因为q1和q2均为正电荷（同种电荷），所以它们之间的库仑力为斥力。 答：库仑力大小为9×10-5N,为斥力。 27. 已知：qA=2X10-7C,qB=-6×10-7C,r=0.3m,k=9.0X109N·m2/C2 (1)A对B的库仑力： FAB=k·(IgA·q_B/r2 F_AB=9.0×109×(2×10-7×6×10-7)/(0.3)2 FAB=9.0×109×12×10-14/0.09 F_AB=1.2×10-2N 方向：A带正电，B带负电，异种电荷相互吸引，A对B的力指向A。 答：A对B的库仑力大小为1.2×10-2N,方向由B指向A。 (2)B对A的库仑力： 根据牛顿第三定律，B对A的库仑力与A对B的库仑力大小相等、方向相反。 FBA=FAB=1.2×10-2N 方向：由A指向B。 答：B对A的库仑力大小为1.2×10-2N,方向由A指向B。