2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》 9.2电荷的相互作用库仑定律作业解析版

第页新版沪科版2020上海高二物理必修第三册9.2电荷的相互作用库仑定律针对训练针对考点基础练考点一点电荷1．物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说属于（）A．观察实验的方法 B．控制变量的方法C．等效替代的方法 D．建立物理模型的方法【答案】D【解析】点电荷是为了研究物理问题方便而引入的物理模型，是由实际物体抽象所得，D正确。2．（2021·江苏南通高一月考）下列关于点电荷的说法，正确的是（）A．点电荷一定是电荷量很小的电荷B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷【答案】B考点二库仑定律3．（2021·江苏宿迁高一期中）两个完全相同的金属球，半径为r，其球心相距3r，现使两球带上等量的同种电荷Q，两球之间的静电力大小为F，则F和keq\f(Q2,9r2)大小关系为（）A．F＝keq\f(Q2,9r2) B．F>keq\f(Q2,9r2)C．F<keq\f(Q2,9r2) D．无法判断【答案】C【解析】带等量同种电荷的两金属球，由于同种电荷相互排斥，所带电荷集中在两球的外侧，电荷之间的距离大于3r，故由库仑定律可知，F<keq\f(Q2,9r2)，故C正确。4．（2021·苏州市第三中学高一月考）真空中带电荷量分别为＋4Q和－6Q的两个相同的金属小球，相距为r时相互作用力大小为F.若把它们接触一下后分开，再放到相距eq\f(r,2)处，它们的相互作用力大小变为（）A．eq\f(F,12)B．eq\f(F,6)C．eq\f(F,3)D．eq\f(2F,3)【答案】B【解析】两小球接触前库仑力大小F1＝F＝keq\f(4Q·6Q,r2)，接触后分开，两小球所带电荷量都为－Q，则库仑力大小F2＝keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))2)＝eq\f(F,6)，故B正确。考点三静电力的叠加5．如图1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（）图1A．9.9×10－4N B．9.9×10－3NC．1.17×10－4N D．2.7×10－4N【答案】A【解析】A受到B、C点电荷的库仑力如图所示，根据库仑定律有FBA＝eq\f(k|QB|QA,r\o\al(BA2))＝eq\f(9×109×4×10－9×3×10－9,0.012)N＝1.08×10－3NFCA＝eq\f(kQCQA,r\o\al(CA2))＝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。6．（2021·苏州外国语学校高一月考）如图2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（）图2A．F1B．F2C．F3D．F4【答案】B【解析】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。综合能力练7．如图3所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（）图3A．A带正电，QA∶QB＝1∶8B．A带负电，QA∶QB＝1∶8C．A带正电，QA∶QB＝1∶4D．A带负电，QA∶QB＝1∶4【答案】B【解析】要使C处的正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，该正点电荷所受静电力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设AC间的距离为L，则BC间的距离为2L.FBsin30°＝FA，即keq\f(QBQC,2L2)·sin30°＝eq\f(kQAQC,L2)，解得eq\f(QA,QB)＝eq\f(1,8)，故选项B正确。．C。已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，三小球可视为点电荷。求c点小球所受静电力的大小及方向。图4【答案】7.2×10－11N方向平行于ab连线向右【解析】对c点小球受力分析，如图所示，由几何关系知，ac⊥bc，△abc为直角三角形．a、b两球对c球的静电力大小分别为Fac＝keq\f(qaqc,ac2)＝5.76×10－11NFbc＝keq\f(|qb|qc,bc2)＝4.32×10－11N由平行四边形定则得：F＝eq\r(F\o\al(ac2)＋F\o\al(bc2))＝7.2×10－11N则eq\f(Fbc,F)＝0.6，由几何关系知c点小球所受静电力方向平行于ab连线向右。9．（2021·苏州大学附属中学高一期中）完全相同的两个金属小球A、B带有等量同种电荷，相隔一定距离时（A、B均可视为点电荷），两球间的库仑力大小为F，现在用另一个跟它们完全相同的不带电金属小球C先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球间的库仑力大小是（）A．eq\f(F,4)B．eq\f(3F,8)C．eq\f(3F,4)D．eq\f(F,8)【答案】B【解析】假设A带电荷量为＋Q，A、B间的距离为r，则B带电荷量为＋Q，两球之间的库仑力大小F＝keq\f(Q2,r2)，第三个不带电的金属小球C