2025版新教材高中物理微点9.2库仑定律的理解及应用课时作业新人教版必修第三册

微点2库仑定律的理解及应用1．下列关于电荷、点电荷的说法，正确的是()A．自然界只存在三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷B．足够小(如体积小于0.1mm3)的电荷，就是点电荷C．物体的带电荷量可以是3×10－19CD．一个带电体能否看成点电荷，是看它的形态和大小对所探讨问题的影响是否可忽视不计2．下列说法中正确的是()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量都很小的带电体C．依据F＝keq\f(q1q2,r2)，设想当r→0时得出F→∞D．静电力常量的数值是由试验得出的3．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，壳层的厚度和质量分布匀称，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球直径的2倍．若使它们带上等量异种电荷，两球带电荷量的肯定值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为()A．F引＝Geq\f(m2,l2)，F库＝keq\f(Q2,l2)B．F引≠Geq\f(m2,l2)，F库≠keq\f(Q2,l2)C．F引≠Geq\f(m2,l2)，F库＝keq\f(Q2,l2)D．F引＝Geq\f(m2,l2)，F库≠keq\f(Q2,l2)4．(多选)对于库仑定律，下列说法正确的是()A．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以运用公式F＝keq\f(q1q2,r2)B．两个带电小球即使相距特别近，库仑定律也适用C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小都肯定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距4r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5.库仑利用如图所示的装置进行试验探讨，得出了库仑定律．关于试验装置和试验操作，下列说法正确的是()A．小球A、B、C均为带电小球B．库仑用仪器测量了金属球所带电荷量的详细数值C．A和C之间的静电力大小是用弹簧测力计测量出来的D．A和C之间的静电力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小6．如图是探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置．现将电子秤示数清零(“去皮”)后，给A、B带上同种电荷．下列说法正确的是()A．A、B所带电荷量必需相等B．A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对平衡力C．电子秤的示数与A、B间的距离成反比D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数将减半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表示，它应是()A．F1B．F2C．F3D．F48．如图所示，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()A．9.9×10－4NB．9.9×10－3NC．1.17×10－4ND．2.7×10－4N9．[2024·浙江金华月考]如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看作点电荷)，分别带有－eq\f(1,2)Q和＋Q的电荷量，两小球间的静电力为F.现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，接着再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为()A．eq\f(3,128)FB．eq\f(5,128)FC．eq\f(3,64)FD．eq\f(5,64)F10．如图所示，在边长为L的正方形的四个顶点上，分别固定四个电荷量大小均为q的点电荷，其中A、D带正电，B、C带负电，则B受到其他三个电荷静电力的合力大小为()A．0B．eq\f(\r(2)kq2,2L2)C．eq\f(3kq2,2L2)D．(eq\r(2)－eq\f(1,2))eq\f(kq2,L2)11．[2024·河北唐山联考]如图所示，水平桌面上放置一电子秤．一绝缘支架放在电子秤上，上端固定一带电小球a，稳定后电子秤示数为F.现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球b与a球充分接触后，再移至小球a正上方L处，待系统稳定后，电子秤示数为F1.把小球b移走使其复原到不带电的状态，然后再将小球b与小球a充分接触并重新移至a球正上方L处，电子秤示数为F2，若两小球完全相同，则下列结论正确的是()A．F1<F2B．F1>F2C．F1＝F2D．F1、F2均小于F[答题区]题号1234567891011答案微点2库仑定律的理解及应用1．答案：D解析：带电体可否看作点电荷，由所探讨问题的性质确定，不能仅凭带电体自身的大小、形态确定；任何物体的带电荷量都是元电荷电量或是元电荷电量的整数倍，选项D正确．2．答案：D解析：当带电体的形态和大小对我们所探讨的问题影响不大时，就可以看作点电荷，点电荷不是体积很小的电荷，A、B错误；当r→0时，库仑定律不再适用，C错误；静电力常量的数值是由试验得出的，D正确．3．答案：D解析：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有直径的2倍，但由于壳层的厚度和质量分布匀称，两球壳可看成质量集中于球心的质点，因此可以用万有引力定律求F引；对于a、b两带电球壳，由于两球心间的距离l只有直径的2倍，且电荷集中于两球靠近的一侧，不能将其看成点电荷，不满意库仑定律的适用条件，依据电荷之间的相互作用，电荷之间的距离小于l，D正确．4．答案：AC解析：库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷，当两个带电小球离得特别远时，可以被看成点电荷，离得特别近时带电小球的电荷分布会发生改变，不能被看作点电荷，故不能用库仑定律来计算静电力的大小，A正确，B、D错误；两个点电荷之间的库仑力是一对作用力和反作用力，大小相等，C正确．5．答案：D解析：在该试验中，细悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的小球B，B与A所受的重力相等，当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力F使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较静电力的大小，故A、C错误，D正确；该试验中没有测量A与C所带的电荷量，B错误．6．答案：D解析：探究电荷间的库仑力规律时，库仑力与两电荷所带电荷量多少有关，与两电荷间的距离有关，但不肯定必需是两电荷的电荷量相等，不相等一样可以探究库仑力，故A错误；A对B的库仑力与B对A的库仑力是两电荷间的一对相互作用力，分别作用在两个带电体上，不是一对平衡力，B错误；电子秤的示数与A、B间的距离的二次方成反比，故C错误；用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，C与A各带电荷量是原来A所带电荷量的一半，因为A、B间的库仑力与两电荷的电荷量乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，故D正确．7．答案：B解析：依据“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，依据平行四边形定则求合力如图所示，选项B正确．8．答案：A解析：A受到B、C点电荷的库仑力如图所示，依据库仑定律有FBA＝eq\f(k|QB|QA,req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(AB)))＝eq\f(9×109×4×10－9×3×10－9,0.012)N＝1.08×10－3NFCA＝eq\f(kQCQA,req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(CA)))＝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．9．答案：C解析：依据库仑定律知，F＝keq\f(Q·\f(1,2)Q,r2)＝eq\f(\f(1,2)kQ2,r2)＝eq\f(1,2)keq\f(Q2,r2)用不带电的同样的金属小球C与A接触，则A、C带的电荷量为QA＝QC＝－eq\f(1,4)Q，C再与B接触，则B带的电荷量为QB＝＋eq\f(3,8)Q，依据库仑定律知此时静电力大小：F′＝keq\f(\f(1,4)Q·\f(3,8)Q,（2r）2)＝eq\f(3,128)keq\f(Q2,r2)＝eq\f(3,64)F.10．答案：D解析：B受到其他三个电荷的静电力如图所示，依据库仑定律有F1＝F2＝keq\f(q2,L2)，F3＝keq\f(q2,（\r(2)L）2)，则B受到的合力F＝eq\r(2)F1－F3＝(eq\r(2)－eq\f(1,2))eq\f(kq2,L2)，D正确．11．答案：B解析：设小球a的电荷量为Q，小球b与小球a第一次充分接触后，两小球带同种电荷，电荷量均为eq\f(Q,2)，再移至小球a正上方L处，b对a有向下的库仑力，设为F′，则有F′＝keq\f(\f(Q,2)×\f(Q,2),L2)＝keq\