2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》 9.2电荷的相互作用库仑定律(作业）(解析版）.docxVIP

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新版沪科版2020上海高二物理必修第三册

9.2电荷的相互作用库仑定律针对训练

针对考点基础练

考点一点电荷

1．物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说属于（）

A．观察实验的方法 B．控制变量的方法

C．等效替代的方法 D．建立物理模型的方法

【答案】D

【解析】点电荷是为了研究物理问题方便而引入的物理模型，是由实际物体抽象所得，D正确。

2．（2021·江苏南通高一月考）下列关于点电荷的说法，正确的是（）

A．点电荷一定是电荷量很小的电荷

B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在

C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷

D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

【答案】B

考点二库仑定律

3．（2021·江苏宿迁高一期中）两个完全相同的金属球，半径为r，其球心相距3r，现使两球带上等量的同种电荷Q，两球之间的静电力大小为F，则F和keq\f(Q2,9r2)大小关系为（）

A．F＝keq\f(Q2,9r2) B．Fkeq\f(Q2,9r2)

C．Fkeq\f(Q2,9r2) D．无法判断

【答案】C

【解析】带等量同种电荷的两金属球，由于同种电荷相互排斥，所带电荷集中在两球的外侧，电荷之间的距离大于3r，故由库仑定律可知，Fkeq\f(Q2,9r2)，故C正确。

4．（2021·苏州市第三中学高一月考）真空中带电荷量分别为＋4Q和－6Q的两个相同的金属小球，相距为r时相互作用力大小为F.若把它们接触一下后分开，再放到相距eq\f(r,2)处，它们的相互作用力大小变为（）

A．eq\f(F,12)B．eq\f(F,6)C．eq\f(F,3)D．eq\f(2F,3)

【答案】B

【解析】两小球接触前库仑力大小F1＝F＝keq\f(4Q·6Q,r2)，接触后分开，两小球所带电荷量都为－Q，则库仑力大小F2＝keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))2)＝eq\f(F,6)，故B正确。

考点三静电力的叠加

5．如图1所示，在一条直线上的三点分别放置QA＝＋3×10－9C、QB＝－4×10－9C、QC＝＋3×10－9C的A、B、C三个点电荷，则作用在点电荷A上的库仑力的大小为（）

图1

A．9.9×10－4N B．9.9×10－3N

C．1.17×10－4N D．2.7×10－4N

【答案】A

【解析】A受到B、C点电荷的库仑力如图所示，根据库仑定律有

FBA＝eq\f(k|QB|QA,r\o\al(BA2))＝eq\f(9×109×4×10－9×3×10－9,0.012)N＝1.08×10－3N

FCA＝eq\f(kQCQA,r\o\al(CA2))＝eq\f(9×109×3×10－9×3×10－9,0.032)N＝9×10－5N

规定沿这条直线由A指向C为正方向，则点电荷A受到的合力大小为FA＝FBA－FCA＝（1.08×10－3－9×10－5）N＝9.9×10－4N，故选项A正确。

6．（2021·苏州外国语学校高一月考）如图2所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条表示，它应是（）

图2

A．F1B．F2C．F3D．F4

【答案】B

【解析】根据“同电相斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力的方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，根据平行四边形定则求合力如图所示，选项B正确。

综合能力练

7．如图3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的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（）

图3

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的合力方向平行于AB向左，该正点电荷所受静电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.FBsin30°＝FA，即keq\f(QBQC,?2L?2)·sin30°＝eq\f(kQAQC,L2)，解得eq\f(QA,QB)＝eq\f(1,8)，故选项B正确。

8．如图4所示，△abc处在真空中，边长分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.三个带电小球固定在a、b、c三点，电荷量分别为qa＝6.4