1.2库仑定律 达标作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.2库仑定律
达标作业（解析版）
1．下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷就是体积小的带电体
B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
C．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D．根据库仑定律表达式，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞
2．两个点电荷相距r时，相互作用力为F，则（　　）
A．电荷量不变距离加倍时，作用力变为
B．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力变为2F
C．每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4F
D．一个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变
3．静电力常量k的单位是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．下列说法正确的是（　　）
A．自然界只有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷
B．元电荷即点电荷
C．
“点电荷”是一种理想模型
D．元电荷实质上是指电子和质子本身
5．一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性很好，内部有两个完全相同的弹性金属小球A和B，带电量分别为9Q和-Q，两球从如图所示的位置由静止释放，那么两球再次经过图中的原静止位置时，A球受到的库仑力为释放时的（　　）
A．倍
B．倍
C．1倍
D．倍
6．两个固定的带电金属小球A、B，相距一段距离，它们之间的相互作用力大小为F1，由于某种原因，小球A的电荷量减小，此后A、B间的相互作用力大小变为F2，则F1和F2的大小关系为（　　）
A．F1>F2
B．F1=F2
C．F1D．无法判断
7．若把库仑定律的表达式写成更简洁的形式F=，式中距离r的单位是m，作用力F的单位是N，由此式可定义一种电荷量q的新单位，则用国际单位表示，该新单位是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理学中的思想方法，叙述不正确的是（　　）
A．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想
B．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法
C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法
D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“理想化模型法”。
9．真空中两个静止的点电荷，相距为r时相互作用的库仑力大小为F，现不改变它们的电荷量，使它们之间的距离为2r，则库仑力大小变为（　　）
A．
B．
C．2F
D．4F
10．有6个小金属球分别固定在如图所示的正六边形的顶点上，球7处于正六边形中心位置，现使球2带正电，球7带负电，要使球7在中心位置获得水平向右的加速度，下列说法正确的是（　　）
A．使球1带上正电荷，其他球不带电
B．使球4、5同时带上电荷，其他球不带电
C．不可能只让球4带上电荷，其他球不带电
D．不可能让球3、4、5、6同时带上电荷，其他球不带电
11．如图所示，甲、乙、丙为真空中分别带有一定电荷量的小球，其中甲小球带有4q的正电荷（q>0），用绝缘支架固定，乙、丙小球用绝缘细线悬挂。处于平衡状态时，三小球必处于同一水平面且甲、乙及乙、丙小球间距离相等，悬挂乙小球的细线向左倾斜，悬挂丙小球的细线整直。下列说法正确的是（　　）
A．乙小球带正电、带电量一定为q
B．乙小球带负电、带电量一定为q
C．丙小球带正电、带电量一定为4q
D．丙小球带负电、带电量一定为4q
12．关于点电荷的下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷在自然界是真实存在的
B．点电荷是一种理想模型
C．足够小（如体积小于1mm3）的电荷，就是点电荷
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计
13．关于元电荷和点电荷的理解正确的是（　　）
A．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电量
B．元电荷就是电子
C．体积很小的带电体就是点电荷
D．点电荷是一种理想化模型
14．如图所示，用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方，当A球静止时，两悬线夹角为θ，能保持夹角θ不变的方法是（　　）
A．同时使两悬线长度减半
B．同时使A球的质量和电荷量都减半
C．同时使两球的质量和电荷量都减半
D．同时使两悬线长度和两球的电荷量都减半
15．真空中有甲、乙两个静止的点电荷,它们之间的距离
r=0.1m,所带电荷量分别为+3×10?8C,
+1×10?8C．
静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2.
（1）两电荷间的静电力是斥力还是引力？
（2）两电荷间的静电力
F
的大小为多少？
参考答案
1．C
【详解】
ABC．点电荷不是体积小就能称之为点电荷，而是当带电体的形状和体积在研究问题中可以忽略的带电体可以称之为点电荷，是一种理想化模型，故AB错误，C正确；
D．根据库仑定律表达式，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷不能看成点电荷了，库仑定律已不满足适用条件，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．两个点电荷相距r时相互作用力为F，根据库仑定律，电量不变距离加倍时，作用力为
故A错误；
B．两个点电荷相距r时相互作用力为F，根据库仑定律，其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力为
故B正确；
C．两个点电荷相距r时相互作用力为F，根据库仑定律，每个电荷的电量和两电荷间距减半时，作用力为
故C错误；
D．两个点电荷相距r时相互作用力为F，根据库仑定律，一个电荷的电量和两电荷间距增加相同倍数时，作用力
故D错误；
故选B。
3．C
【详解】
根据库伦定律
变形得
国际单位制中力F、距离r、电荷（q1、q2）的单位分别是：N、m、C，所以k的单位为N?m2/C2，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷，故A错误；
B．元电荷是最小的电荷量，不是点电荷，故B错误；
C．点电荷是理想化的物理模型，是对实际带电体的简化，故C正确；
D．元电荷等于电子或质子所带的电量，但不是指电子和质子，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
设位于图示位置时两小球之间的距离为，则释放时两小球之间的库仑力大小为
释放后在静电引力作用下，两小球接触后再分开，电量先中和再平分，二者带了等量同种电荷，当再次经过图示位置时，两小球之间的库仑力大小为
所以有
即
选项A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
由库仑定律
知，其中一个小球A的电荷量减小，A、B间的相互作用力大小减小，故F1>F2。
故选A。
7．A
【详解】
根据
则
根据
F=
则
所以该新单位是
则A正确；BCD错误；
故选A。
8．B
【详解】
A．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想，故A正确，不符合题意；
B．伽利略在研究自由落体运动时采用了逻辑推理的方法，故B错误，符合题意；
C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，故C正确，不符合题意；
D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“理想化模型法”，故D正确，不符合题意。
故选B。
9．B
【详解】
根据库仑定律，距离为r时的静电力为
当距离为2r时，静电力为
故选B。
10．B
【详解】
A．使球1带上正电荷，其他球不带电，根据库仑力的合成可知，球7受到的合力向上，故A错误；
B．使球4、5同时带上电荷，其他球不带电，如果4球带正电，5球带负电，根据库仑力合成可知，则合力方向可能水平向右，故B正确；
C．如果4球带正电，其他球不带电，根据库仑力合成可知，则合力方向可能水平向右，故C错误；
D．结合B选项分析，只需让3、6球对7球合力向右即可，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
根据受力平衡条件可知，若乙球带正电，丙球不管带正电还是带负电，都不能让丙小球平衡，所以乙小球一定带负电。对丙小球进行分析，甲、丙间的距离是乙、丙间的两倍，根据
得甲、乙带电量之比为4：1，则乙小球带电量为q；对乙小球进行分析，若丙带正电，则
G为小球乙的重力，θ为小球乙偏离竖直方向的角度，则丙带电量一定小于4q；对丙球进行分析，若丙带负电，则
带电量可以大于、等于、小于4q都可，故ACD错误，B正确。
故选B。
12．BD
【解析】
【详解】
A、点电荷是理想模型，实际不存在的，故A错误，B正确；
C、带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，一个带电体能否看成点电荷，看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略，故C错误，D正确．
【点睛】
考查了带电体看作点电荷的条件及其特点，点电荷与质点一样都是理想化的模型，实际上不存在，但是有着非常重要的应用．
13．AD
【详解】
AB．元电荷表示电荷量，其大小与电子或质子所带电荷量数值相等，A正确B错误；
CD．点电荷是一种理想化模型，如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，就可以把带电体看作点电荷；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C错误D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
A．由题可知，对小球A受力分析，有重力，绳子的拉力和两球之间的库仑力。小球处于静止状态，三个力合力为零。如果同时使两悬线长度减半，两小球间的距离变短，由库仑定律可得
库仑力增大，想要再次达到平衡，θ角一定发生了变化，所以A错误；
BCD．同理，小球所受合力为零，由题意可知，绳子的拉力和重力相等。由力的平衡条件可得
如果同时使A球的质量和电荷量都减半，即
，
代入化简可得
如果同时使两球的质量和电荷量都减半，即
，，
代入化简可得
即角变化了。如果同时使两悬线长度和两球的电荷量都减半，即
，，
代入化简可得
所以BD正确，C错误。
故选BD。
15．（1）斥力（2）
【解析】
（1）因同种电荷相互排斥，故两电荷间是斥力；
（2）根据库仑定律可知：．
点睛：本题考查库仑定律的应用，注意在平时学习过程中的积累．