2024-2025年高二物理人教版必修同步作业1.2 库仑定律（解析版）.doc

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1.2库仑定律

一、对点电荷的理解

1点电荷是一种理想化的模型，我们处理物理问题时常把带电体进行理想化处理。下列关于点电荷的描述中，正确的是（）

A．点电荷就是体积很小的带电体

B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体

C．在研究电子绕原子核运动时，电子不能看作点电荷

D．带电体体积的大小不是我们判断其是否能被看作点电荷的依据

【答案】D

【详解】ABD．带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状、电量无具体关系，是一种理想化模型，AB错误D正确；C．研究电子绕核运动，电子的大小和形状对它们间相互作用力的影响可忽略，电子能看作点电荷，C错误。故选D。

二、对库仑定理的理解

2两个分别带有+3Q和+Q电荷量的点电荷，当它们相距r时，它们间库仑力的大小为F。则它们间的距离变为3r时，它们间库仑力的大小变为（）

A．3F B．F C．9F D．F

【答案】D

【详解】由题意知，当它们相距r时，当相距3r时

可得故选D。

3如图，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，对点电荷C所带电荷的电性和电量的判断正确的是（）

A．一定是正电，电量小于B的 B．一定是负电，电量小于B的

C．一定是正电，电量大于B的 D．一定是负电，电量等于B的

【答案】B

【详解】对A电荷受力分析，B对A是库仑斥力，沿BA向上；若C是正电荷，则C对A的库仑斥力沿CA向上，这两个斥力的合力指向CA和BA延长线之间，不可能在BA延长线偏向右；只有C带负电，C对A的库仑引力沿AC向下，与B对A的作用力的合力偏向BA延长线的右侧，所以C一定带负电；如果C带的电量与B相等，则A受到B、C的合力FA的方向平行与BC，所以C带的电量小于B所带的电量，因此ACD错误，B正确。故选B。

4两个完全相同的金属球半径为r，分别带上等量的异种电荷，电荷量均为Q，两球心相距R，R＝3r，则两球间的库仑力F的大小应满足（）

A．F＝k B．F＝k

C．F＞k D．F＞k

【答案】D

【详解】由于异种电荷相互吸收，致使两球相对的一面电荷分布比较密集，电荷中心间的距离，又，结合库仑定律知故选D。

三、库仑力作用下的平衡问题

5如图，A、B、C三点在同一直线上，AB=BC，在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去B处电倚，在C处放电荷量为2q的点电荷，其所受电场力大小为（）

A． B． C．F D．2F

【答案】B

【详解】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为2q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相同。设，则，则有故电荷量为2q的点电荷在C处所受电场力为故B正确、ACD错误。故选B。

6如图所示，是等边三角形，在A点固定放置电荷量为的正点电荷，在C点固定放置一个试探电荷，试探电荷受到的静电力大小为F，再在B点固定放置电荷量为的负点电荷时，试探电荷受到的静电力大小为（）。

A．0 B．F C． D．

【答案】B

【详解】设等边三角形的边长为L，试探电荷在C受力如图所示

静电力的大小为在B点固定放置电荷量为的负点电荷时，静电力大小为由几何关系可知，则合成后有故选B。

7如图所示，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来表示，它应是（）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

【答案】B

【详解】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，ACD错误。故选B。

8如图所示，小球A、B带电荷量相等，质量均为m，都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点，A球靠墙且其悬线刚好竖直，B球悬线偏离竖直方向θ角而静止，此时A、B两球之间的库仑力为F。由于外部原因小球B的带电荷量减小，使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半，则小球A和B之间的距离减小为原来的：（）

A．1 B． C． D．

【答案】C

【详解】对B球进行受力分析如图，根据力的三角形和实际三角形相似，可得

由于不变。绳长L不变，因此比值不变，如果库仑力F变为原来的一半，则小球A和B之间的距离减小为原来一半。故选C。

9竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A，在A的正上方的P点