第1章 2. 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（教科版）

教科版·必修第三册·第一章静电场 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 点电荷 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电 荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体叫做点电 荷。点电荷是理想化模型。 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 它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 3 库仑定律公式 F=k·(q1q2)/2,其中k为静电力常量。 4 静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2,单位规范：N·m2/C2。 5 库仑力的方向 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；库仑力方向沿两电荷连线。 库仑力的矢量性 库仑力是矢量，既有大小又有方向；计算大小时代入电荷量绝对值，方向由电 6 性判断后另行说明。 库仑定律适用条件 ①真空中（空气中近似适用）；②静止点电荷；③适用于点电荷模型。 多个点电荷的作用 两个点电荷之间的库仑力不因第三个电荷的存在而改变；多个点电荷对某一点 8 电荷的作用力等于各库仑力的矢量和。 库仑力与重力的比较 库仑力可以是引力也可以是斥力；重力只有引力。库仑力通常远大于万有引力 (微观带电粒子间)。 单位规范 力F:N(牛顿)；电荷量q:C(库仑)；距离r:m(米)；常量k: 10 N·m2/c2。 记忆口诀 真空中，点电荷，平方反比连线上；同斥异吸定方向，大小代入绝对值算。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题只有一个正确选项） 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作点电荷 B.点电荷是一种理想化模型，实际并不存在 C.体积很大的带电体一定不能看作点电荷 D.只有电荷量很小的带电体才能看作点电荷 2.库仑定律的适用条件是 A.真空中两个任意带电体之间 B.真空中两个静止点电荷之间 C.空气中两个运动的带电体之间 D.任何介质中两个静止点电荷之间 3.两个点电荷之间的库仑力大小为「，若保持电荷量不变，将距离变为原来的2倍，则库仑力大小变为 A.F/2 B.F/4 C.2F D.4F 4.两个点电荷之间的库仑力大小为F，若保持距离不变，将其中一个电荷的电荷量变为原来的3倍，则库仑力大小变 为 A.F/3 B.3F C.9F D.F/9 5.真空中两个同种点电荷，它们之间的库仑力方向 A.沿连线指向对方B.沿连线背离对方C.垂直于连线 D.无法确定 6.静电力常量k的数值和单位是 A.9.0×109N·m/CB.9.0×109N·m2/c2C.9.0×109N·c2/m2D.9.0×109N·m2/C 7.两个点电荷的电荷量分别为+q和-2q,距离为r,它们之间的库仑力大小为」 A.kg2/r2 B.2kq2/r2 C.kg2/2r2 D.4kg2/r2 8.关于库仑力的方向，下列说法正确的是 A.同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 B.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C.无论何种电荷都相互吸引 D.无论何种电荷都相互排斥 9.两个点电荷之间的库仑力为F,若将两个电荷的电荷量都变为原来的2倍，距离不变，则库仑力变为 A.2F B.4F C.8F D.16F 10.在库仑定律表达式F=kq1q2/r2中，当r→0时，关于F的变化，下列说法正确的是 A.F趋于无穷大 B.F趋于零 C.公式不再适用，不能由此得出F趋于无穷大的结论 D.F保持不变 二、多选题（每题有多个正确选项） 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间的相互作用 B.库仑力的大小与两电荷间距离的平方成反比 C.库仑力的方向沿两电荷的连线 D.两个点电荷间的库仑力与它们电荷量的乘积成正比 12.两个点电荷之间的库仑力，下列说法正确的是 A库仑力是一对作用力与反作用力 B.两个电荷受到的库仑力大小相等 C.两个电荷受到的库仑力方向相反 D.电荷量大的电荷受到的库仑力更大 13.关于点电荷的理解，下列说法正确的是 A.点电荷是理想化模型 B.当带电体间距离远大于自身大小时，可视为点电荷 C.点电荷就是元电荷 D.点电荷的电荷量可以是任意值 14.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1和q2,距离为r,下列说法正确的是 A.若q1增大为原来的2倍，q2减小为原来的1/2，库仑力大小不变 B.若r增大为原来的3倍，库仑力变为原来的1/9 C.若q1、q2均增大为原来的2倍，r增大为原来的2倍，库仑力大小不变 D.若q1、q2均增大为原来的2倍，r增大为原来的4倍，库仑力变为原来的1/4 三、判断题（正确打"V",错误打"x") 15.库仑定律只适用于点电荷，不适用于带电球体。 16.两个点电荷之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.在公式F=kq1q2/2中，q1、q2必须代入电荷量的绝对值来计算力的大小。 18.真空中两个静止点电荷之间的库仑力方向一定在它们的连线上。 19.当两个带电体靠得很近时，库仑定律仍然严格成立。 20.静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,是由实验测得的。 四、填空题（每空2分） 21.库仑定律的内容：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 与它们之间 距离的二次方成， 作用力的方向在它们的 上。 22.库仑定律的表达式为F= ，其中静电力常量k= N·m2/c2。 23.两个点电荷之间的库仑力遵循牛顿第三定律，说明这两个力大小一、 方向一、作用在同一直线 上。 24.两个点电荷的电荷量分别为2.0×10-8C和-4.0×10-8C,距离为0.2m,则它们之间的库仑力大小为 N,方向为 (填"引力"或"斥力")。 25.当带电体间的距离比它们自身的大小 得多时，带电体可以看作点电荷。 五、简答题（每题5分） 26.简述库仑定律的适用条件。 27.两个点电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力，请说明判断依据 六、计算题（每题8分） 28.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1=+3.0×10-8C和q2=+1.0×10-8C,它们之间的距离r=0.3m。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) 29.真空中两个点电荷相距r时，库仑力为F。若保持电荷量不变，将距离变为3r,求此时库仑力的大小。 30.真空中两个点电荷，电荷量分别为q1=+2.0×10-6C和q2=-4.0×10-6C,相距0.1m。求它们之间的库仑力大 小，并说明方向。(k=9.0×109N·m2/C2) 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：点电荷是理想化模型，能否看作点电荷取决于带电体间距离与自身大小的关系，与体积大小、电荷量大小无 必然联系。 2.B解析：库仑定律适用于真空中两个静止点电荷之间的相互作用。 3.B解析：由F=kq1q2/r2,距离变为2r,则F'=kq1q2/(2r)2=F/4。 4.B解析：由F=kq1q2/2,一个电荷量变为3倍，则F'=3F。 5.B解析：同种电荷相互排斥，库仑力方向沿连线背离对方。 6.B解析：静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。 7.B解析：F=k·q1q2/r2=k·q·2q/r2=2kq2/r2。 8.B解析：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 9.B解析：F'=k·(2q1)(2q2)/r2=4kq1q2/r2=4F。 10.C解析：当r→0时，带电体不能再看成点电荷，库仑定律不再适用，不能由公式得出F趋于无穷大的结论。 二、多选题 11.ABCD解析：库仑定律适用于真空中静止点电荷；库仑力与电荷量乘积成正比，与距离平方成反比；方向沿两电荷连 线。ABCD均正确。 12.ABC解析：两电荷间库仑力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，分别作用在两个电荷上。电荷量大的电 荷受到的库仑力大小与电荷量小的相等，D错误。 13.AB解析：点电荷是理想化模型，A正确；当带电体间距离远大于自身大小时可视为点电荷，B正确；点电荷不是元 电荷，C错误；点电荷电荷量可以是任意值，D表述虽宽泛但就"可以是任意值"而言本身无错，但本题选AB更符合教材核 心表述。 14.ABC解析：A:q1→2q1,q2→q2/2,乘积不变，F不变，A正确；B:r→3r,F→F/9,B正确；C:q1→2q1, q2→2q2,r→2r,F'=k·4q1q2/(4r2)=F,C正确；D:q1→2q1,q2→2q2,r→4r,F'=k·4q1q2/(16r2)=F/4,D正确。 故ABCD均正确。 三、判断题 15.×解析：库仑定律适用于点电荷，均匀带电球体在球外也可等效为球心处的点电荷，故"不适用于带电球体"说法错 误。 16.√解析：两电荷间库仑力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对作用力与反作用力。 17.√解析：计算库仑力大小时代入电荷量绝对值，方向由电性另行判断。 18.√解析：库仑力方向沿两电荷连线。 19.×解析：当带电体靠得很近时，带电体不能再看成点电荷，库仑定律不再严格成立。 20.√解析：静电力常量k是由实验测得的。 四、填空题 21.正比；反比；连线 22.kq1q2/r2;9.0X109 23.相等；相反 24.1.8×10-4;引力解析：F=kq1q2l/r2=9.0×109×(2.0×10-8×4.0×10-8)/(0.2)2=9.0×109×8.0×10-16/0.04 =1.8×10-4N。异种电荷相互吸引，为引力。 25.大 五、简答题 26.答：库仑定律的适用条件为：①真空中（空气中近似适用）；②两个静止的点电荷；③带电体可视为点电荷。 27.答：判断依据：①两个点电荷之间的库仑力大小相等、方向相反；②两力作用在同一条直线上；③两力分别作用在两 个不同的点电荷上，同时产生、同时消失。以上特征符合牛顿第三定律中作用力与反作用力的关系，故它们是一对作用力 与反作用力。 六、计算题 28. 已知q1=+3.0×10-8C,q2=+1.0×10-8C,r=0.3m,k=9.0×109N·m2/C2。 由库仑定律：F=kq1q2l/r2 代入数据：F=9.0×109×(3.0×10-8×1.0×10-8)/(0.3)2=9.0×109×3.0×10-16/0.09=2.7×10-6/0.09= 3.0×10-5N 因为q1、q2均为正电荷，同种电荷相互排斥，所以它们之间的库仑力为斥力。 答：库仑力大小为3.0×10-5N,为斥力。 29. 由库仑定律：F=kq1q2/r2 当距离变为3r时：F'=kq1q2/3)2=kq1q2/(9r2）=F/9 答：此时库仑力大小为F/9。 30. 已知q1=+2.0×10-6C,q2=-4.0×10-6C,r=0.1m,k=9.0×109N·m2/C2。 由库仑定律：F=kq1q2/r2 代入数据：F=9.0×109×(2.0×10-6×4.0×10-6)/(0.1)2=9.0×109×8.0×10-12/0.01=7.2×10-2/0.01=7.2N 因为q1为正电荷、q2为负电荷，异种电荷相互吸引，所以库仑力方向沿两电荷连线指向对方（即相互吸引）。 答：库仑力大小为7.2N,方向沿两电荷连线，为引力。