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第1页(共1页)27届秋季高二上人教版物理复习题——电荷和库仑定律一.选择题(共11小题)1.(2026•濮阳校级开学)如图所示,带负电的小球P靠近带绝缘底座的导体MN时,M处将()A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.以上答案均有可能2.(2026•黑龙江开学)与丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,其原因是()A.玻璃棒上创造了正电荷 B.丝绸上创造了负电荷 C.丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上 D.玻璃棒上的电子转移到了丝绸上3.(2026春•辽阳期末)用手靠近正在工作的老式电视机屏幕时,会感到汗毛竖立,下列选项中哪个现象与上述现象的原理相同()A.古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,戴琥珀做的首饰。人们发现,不管将琥珀首饰擦得多干净,它很快就会吸上一层灰尘 B.蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉 C.在干燥天气下,一个小孩从滑梯上往下滑,在下滑过程中,发现小孩的头发向四周“炸开” D.带电的气球靠近不带电的细小水流时,水流会发生弯曲4.(2026春•崆峒区校级期末)下列说法正确的是()A.电荷量很小的电荷就是元电荷 B.物体所带的电荷量可以是任意的 C.静电感应过程电荷的总量保持不变 D.摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程5.(2026春•奉化区期末)关于元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是电子或者质子 B.元电荷的大小是1C C.只有电子所带的电荷量等于元电荷 D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍6.(2026•成都开学)如图所示,三颗完全相同的电荷量均为+Q的小球固定在水平桌面上,其连线构成一个正三角形,三球分别处于该三角形的三个顶点,正三角形几何中心O点到三球的距离均为3R。在几何中心O点正上方R处的P点悬空放置第四颗质量为m的带电小球,保持静止状态。所有小球均可视为质点,重力加速度大小为g,静电力常量为k。下列说法正确的是(A.P点的小球带负电,电荷量q=8mgB.P点的小球带正电,电荷量q=8mgC.P点的小球带负电,电荷量q=8mgD.P点的小球带正电,电荷量q=7.(2025秋•周口月考)如图甲所示,A、B两个完全相同的金属导体小球紧贴着放置,现将一带正电的小球C放置在小球A左侧,在将A、B两小球分开后,将小球C移走,之后将小球A、B按如图乙所示的方式用等长细线悬挂在同一水平高度。已知小球A、B的质量均为0.12kg,图乙中两细线与竖直方向的夹角均为37°,两小球相距1.6cm且可视为点电荷,元电荷e取1.6×10﹣19C,静电力常量k=9×109N•m2/C2,tan37°=0.75,重力加速度g取10m/s2。则下列说法中正确的是()A.有约1×1012个电子从A球转移到B球 B.有约4×1010个电子从A球转移到B球 C.有约1×1012个电子从B球转移到A球 D.有约4×1010个电子从B球转移到A球8.(2026•禹州市开学)一个点电荷围绕另一个固定点电荷运动时,若只考虑静电力,则运动点电荷的运动规律满足天体运动中的开普勒定律。如图所示,电荷量为+q的点电荷固定在O点,电荷量为﹣q、质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动,轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r。不计电荷的重力,静电力常量为k,则点电荷P的运动周期为()A.4πrq2mrk B.4πrqmrk C9.(2026秋•同步)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a(连接B与C的细线),小球开始运动。下列说法正确的是()A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力 B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大 C.三个球运动至一条直线时,整个系统电势能最大 D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大10.(2026秋•同步)如图所示,带电量分别为q1、q2的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距L,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α,重力加速度为g,静电力常数为k。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则()A.q1<q2 B.A球的质量小于B球的质量 C.A球先落地 D.落地时,B球的水平位移更大11.(2026•模拟)两个可视为点电荷的相同金属小球,带电量分别为﹣Q和+3Q,固定在相距为r的两处时,它们间的库仑力大小为F,两小球相互接触后将其距离变为2r固定,则两球间库仑力的大小变为()A.13F B.14F C.1二.实验题(共2小题)12.(2025春•上饶月考)某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作:步骤一:把系在丝线上的同一带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受静电力的大小。步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。(1)图甲中实验采用的方法是_____(填正确选项前的字母)。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)图乙实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。13.(2026春•延边州校级期末)某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有:专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。(1)下列能使A、B小球带等量同种电荷的方式是_____。A.用与A、B相同的带电小球C,先接触A,再接触BB.A、B小球接触后靠近带电体但不接触,然后分开A、B小球,再移走带电体C.A、B小球接触后,用带电小球接触A、B,移除导体球,再分开A、B小球(2)用天平测量小球的质量m,悬挂点到小球球心的距离l,将小球B固定在绝缘底座上,A球用丝线悬挂在支架上,使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示,则A、B小球之间的距离r=_________cm。(3)本实验中l≫r,丝线与竖直方向夹角θ很小,tanθ≈sinθ,重力加速度g=9.8m/s2。本实验中若小球质量为10g,l=1.0m,则库仑力F=_____________N(结果保留两位有效数字)。(4)缓慢移动绝缘底座,得到五组F、r数据,根据库仑定律,拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是_____。A.B.C.三.解答题(共2小题)14.(2025秋•河南月考)如图所示,绝缘丝线悬挂一个质量为m、带正电的小球A,竖直的绝缘杆上固定两个点电荷B和C,B带负电,C带正电。已知A、C所带的电荷量均为Q,重力加速度为g,静电力常量为k。调整电荷C在绝缘杆上的位置,当C与B相距为d时,可以使得小球A静止时丝线的张力恰好为零,且B与A刚好在同一水平直线上,求此时C与A的距离l。15.(2023秋•泉州校级月考)如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B静止在图示位置,其左侧固定着另一个带电的小球A。已知B球的质量为m,带电荷量为q,静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中(A、B可视为质点,重力加速度大小为g,静电力常量为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。问:(1)小球A带何种电荷?(2)此时小球B受到的库仑力为多大?(3)若小球A所带电荷量为Q,A、B间的距离是多少?(4)此时绳子的拉力为多大?

答案一.选择题(共11小题)1.(2026•濮阳校级开学)如图所示,带负电的小球P靠近带绝缘底座的导体MN时,M处将()A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.以上答案均有可能【答案】A【分析】根据静电感应的原理分析解答。【解答】解:根据静电感应原理,当带负电的小球靠近带绝缘底座的导体时,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,电子从左端向右端聚集,所以N处带正电,M处带负电,故A正确,BCD错误。故选:A。【点评】考查静电感应的规律,理解物体带电的本质,属于基础题。2.(2026•黑龙江开学)与丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,其原因是()A.玻璃棒上创造了正电荷 B.丝绸上创造了负电荷 C.丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上 D.玻璃棒上的电子转移到了丝绸上【答案】D【分析】根据摩擦起电的本质是电子的转移(电荷不能被创造,正电荷不移动),分析玻璃棒带正电是因为其电子转移到了丝绸上。【解答】解:A、结合电荷守恒定律摩擦起电过程中,玻璃棒带正电不是凭空创造了正电荷,故A错误;B、摩擦起电过程中电荷守恒,丝绸带负电不是创造了负电荷,故B错误;C、固体中原子核不能自由移动,摩擦起电时发生转移的是核外电子,故C错误;D、玻璃棒束缚电子的能力弱于丝绸,摩擦时玻璃棒上的部分电子转移到丝绸上,玻璃棒带正电,故D正确。故选:D。【点评】本题是静电学的入门概念辨析题,直接考查摩擦起电的微观实质与电荷守恒定律,属于最基础的送分题,重在检验对起电本质的理解。3.(2026春•辽阳期末)用手靠近正在工作的老式电视机屏幕时,会感到汗毛竖立,下列选项中哪个现象与上述现象的原理相同()A.古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,戴琥珀做的首饰。人们发现,不管将琥珀首饰擦得多干净,它很快就会吸上一层灰尘 B.蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉 C.在干燥天气下,一个小孩从滑梯上往下滑,在下滑过程中,发现小孩的头发向四周“炸开” D.带电的气球靠近不带电的细小水流时,水流会发生弯曲【答案】D【分析】根据静电感应的原理结合各选项体现的电现象分析对比,并逐一判断各选项的正误。【解答】解:老式电视机工作时屏幕带高压静电,不带电的人手靠近时发生静电感应,汗毛受电场力作用竖立,本质是带电体对不带电导体的静电感应作用。A.琥珀经摩擦起电后带电,灰尘是不带电的绝缘体,带电琥珀吸引灰尘是使绝缘体发生极化的吸附作用,不是静电感应原理,故A错误;B.蜜蜂摩擦带静电,花粉本身带正电,二者是异种带电体的相互吸引,不属于带电体与不带电物体的感应作用,故B错误;C.小孩滑滑梯时与滑梯摩擦起电,自身带上同种电荷,头发因带同种电荷相互排斥而炸开,属于摩擦起电后的同种电荷排斥,不属于感应带电原理,故C错误;D.带电气球靠近不带电的水流时,水流发生静电感应,靠近气球一侧感应出异种电荷被吸引,导致水流弯曲,原理相同,故D正确。故选:D。【点评】考查静电感应和摩擦起电等知识,关键是分析对老式电视机对应的原理,属于较低难度考题。4.(2026春•崆峒区校级期末)下列说法正确的是()A.电荷量很小的电荷就是元电荷 B.物体所带的电荷量可以是任意的 C.静电感应过程电荷的总量保持不变 D.摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程【答案】C【分析】元电荷是最小的电荷量,其值为e=1.60×10﹣19C,其它带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍.静电感应满足电荷量守恒;摩擦起电的本质是电荷发生了转移。【解答】解:A、元电荷是最小的电量单位,其值为e=1.60×10﹣19C,不能够认为电荷量很小的电荷就是元电荷,故A错误;B、物体所带的电荷量均为元电荷的整数倍,故B错误;C、根据电荷守恒定律可知,静电感应过程电荷的总量保持不变,故C正确;D、摩擦起电的本质是电荷发生了转移,该过程中并没有创造电荷,故D错误。故选:C。【点评】本题考查元电荷、电荷量的单位和摩擦起电,解题关键是掌握电荷的基础知识。5.(2026春•奉化区期末)关于元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是电子或者质子 B.元电荷的大小是1C C.只有电子所带的电荷量等于元电荷 D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍【答案】D【分析】元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷量叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍。【解答】解:A、元电荷又称“基本电量”,不是指电子或者质子,故A错误;BCD、在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。目前测定的元电荷的值e=1.6×10﹣19C,所以元电荷是基本电量,也不是只有电子和质子的带电量等于元电荷,故BC错误,D正确。故选:D。【点评】本题就是对元电荷概念的考查,知道元电荷的概念即可解决本题。注意区别“元电荷”和“电子和质子”。6.(2026•成都开学)如图所示,三颗完全相同的电荷量均为+Q的小球固定在水平桌面上,其连线构成一个正三角形,三球分别处于该三角形的三个顶点,正三角形几何中心O点到三球的距离均为3R。在几何中心O点正上方R处的P点悬空放置第四颗质量为m的带电小球,保持静止状态。所有小球均可视为质点,重力加速度大小为g,静电力常量为k。下列说法正确的是(A.P点的小球带负电,电荷量q=8mgB.P点的小球带正电,电荷量q=8mgC.P点的小球带负电,电荷量q=8mgD.P点的小球带正电,电荷量q=【答案】D【分析】先由几何关系求出顶点电荷到P点的距离,利用对称性分析三个库仑力的水平分量相互抵消,只保留竖直分量,再结合受力平衡判断电性并列方程求解电荷量。【解答】解:对P点的小球受力分析可知,小球受到重力和底部三个小球对其的库仑力,由于小球处于平衡状态,重力竖直向下,因此底部三个小球对P点小球库仑力的合力应竖直向上,因此P点小球带正电,设其电荷量为q,小球受到底部小球库仑力与竖直方向夹角为θ,由题可知,P点到底部小球的距离为L=则cosθ=根据平衡条件可得3代入数据可得q=8mgR23kQ,故故选:D。【点评】本题考查库仑力的空间矢量合成,利用正三角形的对称性简化受力,属于空间电场受力平衡典型题。7.(2025秋•周口月考)如图甲所示,A、B两个完全相同的金属导体小球紧贴着放置,现将一带正电的小球C放置在小球A左侧,在将A、B两小球分开后,将小球C移走,之后将小球A、B按如图乙所示的方式用等长细线悬挂在同一水平高度。已知小球A、B的质量均为0.12kg,图乙中两细线与竖直方向的夹角均为37°,两小球相距1.6cm且可视为点电荷,元电荷e取1.6×10﹣19C,静电力常量k=9×109N•m2/C2,tan37°=0.75,重力加速度g取10m/s2。则下列说法中正确的是()A.有约1×1012个电子从A球转移到B球 B.有约4×1010个电子从A球转移到B球 C.有约1×1012个电子从B球转移到A球 D.有约4×1010个电子从B球转移到A球【答案】C【分析】C靠近两小球后由于电荷之间的相互作用,A、B两小球将带等量异种电荷,故C拿走后,两小球由于之间的库仑力作用,将彼此吸引,最后如图所示为共点力平衡状态,根据库仑定律与平衡条件计算。【解答】解:设A、B两小球的电荷量均为q,由受力分析可知,小球均受到库仑力、重力、拉力共同作用,小球A所受库仑力Fc=mgtanθ又根据库仑定律有F联立上式,解得q=代入数据解得q=1.6×10﹣7C因此转移的电子数n=代入数据解得n=1×1012由图甲可知小球A带负电,则电子是从小球B转移到小球A的。故ABD错误,C正确。故选:C。【点评】本题考查带电小球的共点力平衡问题,其中还涉及到静电感应现象的应用,知道两小球带等量异种电荷为解决本题的关键。8.(2026•禹州市开学)一个点电荷围绕另一个固定点电荷运动时,若只考虑静电力,则运动点电荷的运动规律满足天体运动中的开普勒定律。如图所示,电荷量为+q的点电荷固定在O点,电荷量为﹣q、质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动,轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r。不计电荷的重力,静电力常量为k,则点电荷P的运动周期为()A.4πrq2mrk B.4πrqmrk C【答案】A【分析】先由轨道长轴端点距离确定半长轴和半短轴范围,再结合开普勒第三定律(周期平方与半长轴立方成正比)求解周期;由于比例系数与中心天体质量对应关系不同,可利用“半径为半长轴的圆轨道”辅助求比例系数。【解答】解:根据题意分析可知,设椭圆轨道半长轴为a,由长轴两端点到O的距离分别为r和3r,知半长轴a=对于库仑引力,类比万有引力中的开普勒第三定律。若取半径为a0的圆轨道,库仑力提供向心力k解得T2=4π2mkq代入a=2r,T得T=32π2mr故选:A。【点评】本题关键是将库仑力与万有引力类比,利用开普勒第三定律;注意半长轴计算时,长轴端点到焦点距离之和即为长轴长度,且圆轨道周期可作为比例常数来源。易错点为误将半长轴算成r+3r与2r混淆,或忽略开普勒第三定律中常数与中心电荷有关。9.(2026秋•同步)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个完全相同带正电的小球A、B、C,通过不可伸长的绝缘细线连接成正三角形,小球均处于静止状态,细线被拉直。剪断细线a(连接B与C的细线),小球开始运动。下列说法正确的是()A.剪断a前,a中张力大于B、C间的库仑力 B.剪断a瞬间,细线b、c中张力均变大 C.三个球运动至一条直线时,整个系统电势能最大 D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大【答案】B【分析】三个带正电小球通过细线连成正三角形处于静止平衡,剪断细线a后,B、C在库仑斥力作用下向外侧运动,A沿竖直方向向下运动。剪断前由共点力平衡条件沿平行与垂直于BC两个方向列方程求细线张力;剪断瞬间利用对称性及细线不可伸长时沿绳方向加速度分量相等的约束关系,由牛顿第二定律求瞬间张力;由电场力做功情况判断系统电势能的变化;再结合系统质心位置不变与电势能最小时动能最大,判断A速度最大的位置。【解答】解:对小球B进行受力分析,剪断细线前系统处于静止平衡状态;设等边三角形边长为L,小球带电荷量均为q,两球间的库仑力F=kqA、在垂直于BC方向上,B球受到的A的库仑力分力与细线c的拉力分力平衡,有Tcsin60°=Fsin60°,解得Tc=F;在平行于BC方向上,有Ta+Tccos60°=F+Fcos60°,解得Ta=F,即剪断前a中张力等于B、C间的库仑力,故A错误;B、剪断细线a的瞬间,小球B、C失去拉力约束,由于库仑斥力将向外侧加速运动,小球A受到的合外力向下,产生向下的加速度;根据牛顿第二定律及沿细线方向加速度分量相等的几何约束条件,联立解得瞬间张力T'=65F>FC、系统运动过程中,A、B与A、C间距离始终被细线约束为L,B、C间距离逐渐增大,根据电势能公式可知系统的总电势能不断减小;当三个小球运动至一条直线时,B、C间距离达到最大值2L,此时系统排斥力做功最多,电势能最小,故C错误;D、由于系统在水平面上不受外力,质心位置保持不变,三个球位于同一直线时系统势能最小,总动能最大,此时A的速度达到最大;由质心守恒可知,该直线位置在B、C初始连线的上方,并非B、C初始位置连线的中点,故D错误。故选:B。【点评】剪断a前,B受c线的拉力与其受A的库仑斥力方向关系决定a张力与库仑力大小比较,需分解力分析。剪断瞬间,B、C因库仑斥力加速分开,线b、c张力变化需结合A受力判断。系统合外力为零时,动能与电势能之和守恒;当小球间距离最大时电势能最小、速度最大;经过对称位置时速度不一定最大,需用能量和轨迹分析。10.(2026秋•同步)如图所示,带电量分别为q1、q2的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距L,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α,重力加速度为g,静电力常数为k。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则()A.q1<q2 B.A球的质量小于B球的质量 C.A球先落地 D.落地时,B球的水平位移更大【答案】D【分析】无法确定二者之间电荷量的大小关系;根据平衡条件结合几何关系分析质量大小关系;同时剪断两根细线,二者在竖直方向上均做自由落体运动,由此分析运动时间;根据水平方向动量守恒定律进行解答。【解答】解:A.两球之间所受的库仑力为相互作用力,无法确定二者之间电荷量的大小关系,故A错误;B.对A、B两球进行受力分析,均受重力、细线的拉力和库仑斥力三个力的作用而处于平衡状态。对A球根据平衡条件结合几何关系可得:tanα=对B根据平衡条件结合几何关系可得:tanβ=解得mAmB=tanβtanα,由于β>α,所以mAC.同时剪断两根细线,二者在竖直方向上均只受重力,在竖直方向上均做自由落体运动,下落高度相同,则运动时间相同,两球同时落地,故C错误;D.剪断细线后,在水平方向上,A、B组成的系统动量守恒,平均动量守恒,取A水平运动方向为正方向,有:mAvA-所以有:mAvAt=mBvBt,即mAxA=mBxB,因mA>mB,所以xA<x故选:D。【点评】本题主要是考查库仑力作用下的平衡问题和动量守恒定律的结合,关键是弄清楚受力情况和运动情况,掌握动量守恒定律的应用方法。11.(2026•模拟)两个可视为点电荷的相同金属小球,带电量分别为﹣Q和+3Q,固定在相距为r的两处时,它们间的库仑力大小为F,两小球相互接触后将其距离变为2r固定,则两球间库仑力的大小变为()A.13F B.14F C.1【答案】D【分析】相同金属小球接触时,异种电荷先中和再平分,分别根据库仑定律分析接触前后的库仑力。【解答】解:初始时,由库仑定律可得F=kQ⋅3Q相同金属小球接触时,异种电荷先中和再平分,总电荷量为﹣Q+3Q=2Q,因此接触后每个小球带电量q=2Q则两球间库仑力大小F'=kq⋅q(2r)故选:D。【点评】考查了库仑定律的应用,关键是理解两个带电小球接触后带电量的计算。二.实验题(共2小题)12.(2025春•上饶月考)某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作:步骤一:把系在丝线上的同一带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受静电力的大小。步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。(1)图甲中实验采用的方法是B(填正确选项前的字母)。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)图乙实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(1)B;(2)增大。【分析】(1)图甲中实验是控制变量法;(2)图乙实验中,根据偏转角度分析静电力的大小变化情况。【解答】解:(1)图甲中实验是探究静电力与二者之间的距离关系,要保证电荷量不变,这种研究方法是控制变量法,故B正确,AC错误。故选:B。(2)图乙实验中,使小球处于同一位置(即距离不变),增大小球所带的电荷量,丝线偏离竖直方向的角度会增大,说明静电力增大,所以电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。故答案为:(1)B;(2)增大。【点评】本题主要是考查探究静电力大小的实验,关键是掌握该实验的实验方法,知道静电力大小的决定因素。13.(2026春•延边州校级期末)某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有:专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。(1)下列能使A、B小球带等量同种电荷的方式是C。A.用与A、B相同的带电小球C,先接触A,再接触BB.A、B小球接触后靠近带电体但不接触,然后分开A、B小球,再移走带电体C.A、B小球接触后,用带电小球接触A、B,移除导体球,再分开A、B小球(2)用天平测量小球的质量m,悬挂点到小球球心的距离l,将小球B固定在绝缘底座上,A球用丝线悬挂在支架上,使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球A静止位置和B固定位置如图所示,则A、B小球之间的距离r=2.20cm。(3)本实验中l≫r,丝线与竖直方向夹角θ很小,tanθ≈sinθ,重力加速度g=9.8m/s2。本实验中若小球质量为10g,l=1.0m,则库仑力F=9.8×10﹣4N(结果保留两位有效数字)。(4)缓慢移动绝缘底座,得到五组F、r数据,根据库仑定律,拟合的库仑力F与距离r的关系图像可能正确的是C。A.B.C.【答案】(1)C;(2)2.20;(3)9.8×10﹣4;(4)C。【分析】(1)判断哪种操作可以让两个相同导体小球带上等量同种电荷,辨析不同起电方式的电荷分配特点。(2)刻度尺读数,要估读到分度值下一位,读取两球球心刻度再做差值得到两球间距。(3)库仑力的间接测量,利用小球受力平衡,小角度近似,结合几何偏移量求解库仑力,同时注意单位换算、有效数字保留。(4)库仑定律图像,库仑力和距离平方成反比,识别对应的函数图像,区分F‑r、F-【解答】解:(1)A、用与A、B相同的带电小球C,先接触A,再接触B,两球将带上不等量的同种电荷,故A错误;B、A、B小球接触后靠近带电体但不接触,然后分开A、B小球,再移走带电体,能使小球带等量异种电荷,故B错误;C、A、B小球接触后,用带电小球接触A、B,移除导体球,再分开A、B小球,能使小球带等量同种电荷,故C正确;故选:C。(2)由图可知,A、B小球之间的距离r=2.20cm。(3)对小球受力分析可知,库仑力F=mgtanθ≈代入数据解得F=0.01×(4)根据F=kqQ可知F-1r2图像为过原点的直线,故故选:C。故答案为:(1)C;(2)2.20;(3)9.8×10﹣4;(4)C。【点评】本题是库仑力探究经典实验题,综合起电方式、刻度尺读数、共点力平衡、库仑定律图像。高频易错点:起电方式电荷分配判断、刻度尺估读、单位换算、库仑力与距离的函数图像混淆,实验核心思想是把不易直接测量的库仑力转化为小球摆角偏移量间接测量。三.解答题(共2小题)14.(2025秋•河南月考)如图所示,绝缘丝线悬挂一个质量为m、带正电的小球A,竖直的绝缘杆上固定两个点电荷B和C,B带负电,C带正电。已知A、C所带的电荷量均为Q,重力加速度为g,静电力常量为k。调整电荷C在绝缘杆上的位置,当C与B相距为d时,可以使得小球A静止时丝线的张力恰好为零,且B与A刚好在同一水平直线上,求此时C与A的距离l。【答案】此时C与A的距离为3k【分析】对小球A进行受力分析,其处于静止状态且丝线张力恰好为零,说明竖直方向上仅由重力与点电荷C对A的库仑斥力的竖直分量维持平衡,而点电荷B与A在同一水平线上,其库仑引力只

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