9.2库仑定律课时练—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(Word版含答案)

人教版高中物理共同必修一
第九章：静电场及其应用
第2节：库仑定律课时练2
一、单选题(共30分)
1．(本题5分)库仑定律表达式和万有引力定律表达式十分相似，关于库仑力和万有引力，下列说法中不正确的是（　　）
A．两种力都是吸引力
B．两种力的方向都在两物体的连线上
C．两种力的大小都与距离的平方成反比
D．两种力的产生都不需要两物体直接接触
2．(本题5分)关于物理学史，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿通过扭秤实验测出了引力常量
B．密立根最早测出了元电荷的数值
C．开普勒发现了万有引力定律
D．富兰克林通过扭秤实验发现了电荷间相互作用的规律
3．(本题5分)真空中有两个完全相同的均匀带电金属小球（可视为点电荷），带电量分别为-Q和+3Q，将它们放在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为F；若将它们接触一下，再放回原来的位置，它们之间库仑力的大小是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．(本题5分)真空中两个点电荷之间的距离为r，所带电荷量均为q，它们之间静电力的大小为F。仅将其中一个点电荷所带电荷量变为9q，它们之间静电力的大小变为（　　）
A．9F
B．5F
C．3F
D．2F
5．(本题5分)关于点电荷，下列说法正确的是（　　）
A．只有体积很小的带电体才可以看作点电荷
B．只有球形带电体才可以看作点电荷
C．只有带电量很少的带电体才可以看作点电荷
D．带电体能否被看作点电荷既不取决于带电体大小，也不取决于带电体的形状
6．(本题5分)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　）
A．
B．
C．
D．
二、多选题(共20分)
7．(本题5分)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，就可以使用公式
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
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一定相等
D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为2r时，对于它们之间的作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量多少
8．(本题5分)真空中，相隔一定距离的两个异种点电荷，它们之间相互作用的静电力为F．下列说法正确的是
A．F是引力
B．F是斥力
C．若增大两电荷间的距离，则F减小
D．若增大两电荷间的距离，则F增大
9．(本题5分)下列说法与事实相符的是（　）。
A．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质相同，并命名了正电荷和负电荷
B．库仑用油滴实验测量了电子的电量
C．法拉第不仅提出了电场的概念，还用电场线形象地描述电场
D．密立根利用扭秤装置提出了真空中静止的点电荷间的作用规律
10．(本题5分)甲、乙是两个完全相同的带电金属球，其中甲金属球所带电荷量为，乙金属球所带电荷量大小为。已知甲、乙两金属球相距d时（甲、乙可视为点电荷），它们间的库仑排斥力大小为F。现将甲、乙两金属球接触后分开，仍使甲、乙相距d，则关于乙金属球的电性以及分开后甲、乙间库仑力大小分别为（　　）
A．乙带正电荷
B．乙带负电荷
C．
D．
三、解答题(共50分)
11．(本题10分)原子是由原子核和核外电子组成的，核外电子绕核做圆周运动，什么力提供电子做圆周运动的向心力？
12．(本题10分)把质量是kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示，若将带电荷量为C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距0.3m，试求：
（1）A球受到的电场力多大？（g取10m/s2）
（2）B球所带电荷量为多少？
13．(本题15分)如图所示，一质量m，电荷量q的带正电小球A用长为L的轻质绝缘细线悬挂于O点，另一带电量未知的小球B固定在O点正下方绝缘柱上（A、B均可视为点电荷）。当小球A平衡时，恰好与B处在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ。已知重力加速度g，静电力常量k，求∶
（1）小球B的电性；
（2）小球A受到的静电力大小；
（3）小球B的电荷量。
14．(本题15分)如图所示，三个点电荷A，B，C电荷量分别为，和，质量均为m。其中A带负电，、带正电；A、固定，为自由电荷，三个点电荷位于同一竖直平面上且均保持静止。已知，，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为，，静电力常量。取。
求（1）点电荷A在处和处产生的电场强度大小；
（2）点电荷的电荷量的大小；
（3）质量m的大小。
使用时间：2021.9.1
使用时间：2021.9.1
试卷第1页，总3页
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参考答案
1．A
【详解】
A．异种电荷间的库仑力为吸引力，同种电荷间的库仑力为排斥力；和万有引力均是吸引力。故A错误，与题意相符；
B．两种力的方向都在两物体的连线上。故B正确，与题意不符；
C．从表达式中，可以看出两种力的大小都与距离的平方成反比。故C正确，与题意不符；
D．两种力的产生都不需要两物体直接接触，属于场力。故D正确，与题意不符。
故选A。
2．B
【详解】
A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故A错误；
B．密立根最早测出了元电荷的数值，故B正确；
C．牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，故C错误；
D．库伦通过扭秤实验发现了电荷间相互作用的规律，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
由库伦定律可得
当它们接触后电荷要先中和再均分，故电荷量都变为Q，则库仑力为
故B正确，ACD错误。
故选B。
4．A
【详解】
真空中两个点电荷之间的距离为r，所带电荷量均为q，它们之间静电力的大小为F，则
仅将其中一个点电荷所带电荷量变为9q，它们之间静电力的大小变为
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．D
【详解】
当带电体的大小和形状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，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系.
故选D。
6．C
【详解】
两个相同的带等量的同种电荷的金属小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为
F=k
一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，A和C的电荷量都为Q，C再与B接触后，B、C分开电荷量均为Q，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为
故ABD错误，C正确。
故选C。
7．AC
【详解】
A．由库仑定律的应用条件可知，故A正确；
B．两带电小球距离非常近时，带电小球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，故B错误；
C．由牛顿第三定律可知，相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的，故C正确；
D．当带电小球之间的距离较近时，不能看成点电荷，它们之间的作用力不仅跟距离有关，还跟带电体所带电荷电性及电荷量有关系，故D错误。
故选AC。
8．AC
【解析】
【详解】
AB.因为是异种点电荷，它们之间是引力，故A正确，B错误；
CD.根据库仑定律可知，若增大两电荷间的距离，则F减小，故C正确，D错误．
9．AC
【详解】
A．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质相同，并命名了正电荷和负电荷，选项A正确；
B．密立根用油滴实验测量了电子的电量，选项B错误；
C．法拉第不仅提出了电场的概念，还用电场线形象地描述电场，选项C正确；
D．库仑利用扭秤装置提出了真空中静止的点电荷间的作用规律，选项D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】
AB．两球间原来的库仑排斥力为
且甲、乙电性相同，均为正电，A正确，B错误；
CD．两球接触后再分开，电荷总量平分，故各带电荷量，两球间的库仑力为
对比可知
C错误，D正确。
故选AD。
11．原子核对核外电子的库仑力提供电子做圆周运动的向心力
【详解】
略
12．（1）；（2）
【详解】
（1）对B球受力分析如图所示，由几何关系知
由牛顿第三定律知
（2）根据库仑定律，可知
解得
13．(1)正电；(2)；(3)
【详解】
(1)小球A受重力、绳的拉力作用，要处于平衡状态，B对A的应为斥力，故B带正电。
(2)由平衡条件可得
可得A受到的静电力大小为
(3)由库伦定律可得
联立解得小球B的电荷量为
14．(1)，；(2)；(3)0.09kg
【详解】
(1)根据几何关系，可知∠CAB=90°，由勾股定理可得
根据点电荷场强公式，有
(2)对C进行受力分析，正交分解可得
其中
解得
(3)因为为自由电荷，静止不动，所以合力为0，则有
解得
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