2025年人教版高中物理精讲精练必修3专题强化：库仑力、电场强度、电场力平衡综合问题 原卷版

专题强化：库仑力、电场强度、电场力平衡综合问题【目录】题型一：库仑定律的简单计算题型二：库仑力的叠加问题题型三：带电小球的平衡问题题型四：静电力下的加速度问题题型五：电场强度的叠加问题题型六：等量异种电荷电场线问题题型七：等量同种电荷电场线问题题型八：电场中的平衡问题【题型归纳】题型一：库仑定律的简单计算1．（23-24高二上·甘肃武威·期中）两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（）A． B． C． D．2．（23-24高二上·陕西渭南·期末）两个完全相同的均匀带电金属小球，分别带有电荷量为的正电荷、的负电荷，在真空中相距为r且静止，它们间的静电力大小为F，两带电小球均可视为点电荷。现把两个小球接触一下再放回原来的位置，则（）A．两个小球的电荷量均为 B．两个小球间的静电力为引力C．两个小球间的静电大小为 D．两个小球间的静电力大小为3．（23-24高三上·海南·期末）甲、乙、丙为三个完全相同的可视为质点的金属小球，甲球所带电荷量大小为6q，乙球所带电荷量大小为q，丙球不带电。将甲、乙两球固定，相距r（r远大于小球的半径），此时甲、乙间的相互作用力为F，然后让丙球先与甲接触，再与乙球接触，最后移去丙球。甲、乙两球后来所带的电荷量大小和甲、乙两球间的相互作用力大小可能变为（

）A．3q、2q、 B．3q、2q、2F C．3q、q、F D．3q、q、题型二：库仑力的叠加问题4．（23-24高二上·四川攀枝花·期末）如图所示，在直角三角形的顶点、分别固定有点电荷、，现将一试探电荷固定于顶点，测得所受电场力与边垂直。已知，则（）A． B．C． D．5．（23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末）图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-2q，在该三角形中心O点处固定一电量为-2q的点电荷，则该电荷受到的电场力为（）A．，方向由C指向O B．，方向由O指向CC．方向由C指向O D．，方向由O指向C6．（23-24高二上·甘肃张掖）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球a、b和c分别位于三角形的三个顶点上。已知，，，a、c带正电，b带负电，三个小球所带电荷量均为q，静电力常量为k。下列关于c所受库仑力的大小和方向描述正确的是()

A．，方向平行于ab向右 B．，方向平行于ab向左C．，方向平行于ab向右 D．，方向平行于ab向右题型三：带电小球的平衡问题7．（22-23高二上·广西柳州·期中）如图，A、B为两个带电小球，两球质量均为m，A球固定在绝缘杆的上端，B球通过一绝缘细绳连接在天花板上。A的带电量为Q，B的带电量为q，，静止时，两小球在同一水平线，细绳与竖直方向夹角为。已知重力加速度为g，则（

）A．两球带异种电荷 B．B球受到的库仑力大小为C．B球所受的库仑力比A球所受的库仑力大 D．若A球靠近B球，细绳对B球的拉力变小8．（23-24高二上·内蒙古赤峰·阶段练习）A、B两带电小球，电量分别为+q、+9q，质量分别为、，如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到A球的间距，，，C是AB连线上一点且在O点的正下方，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A．A、B间的库仑力为 B．挂A、B两球的绳子的拉力之比为C．A、B两球的质量之比为 D．两绳偏离竖直方向的夹角与两个小球带的电量成正比9．（23-24高二上·广东广州·期中）如图，用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来，两线与竖直方向的夹角分别是、，两个质量分别是、，所带电荷量分别为、，两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则题型四：静电力下的加速度问题10．（23-24高二上·全国）如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有两个质量相等、相距为r、带电荷量分别为和的小球甲、乙，在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若甲、乙两球的质量分别为2m和m，两小球带异种电荷。将方向水平向右、大小为F的力作用在甲上，当两小球间的距离为r时，两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左的力作用在乙上，欲使两小球间的距离保持为2r并相对静止，则外力的大小应为（）

A． B．C． D．11．（23-24高二上·全国·课后作业）如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有两个质量相等、相距为r、带电荷量分别为和的小球甲、乙，在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若甲、乙两球的质量分别为m和2m，带有异种电荷，现在甲球上施加水平向右大小为F的作用力后，当两小球保持相对静止时，两小球间的距离为r；若改用方向水平向左大小为的力作用在乙上后，两小球仍能保持相对静止时，则两小球间的距离为（）

A．4r B．2r C．r D．0.5r12．（20-21高三上·湖南永州·阶段练习）如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个质量均为m的带电小球分别固定在直角三角形ABC的三个顶点上，∠ABC=，AC边长为l。已知A、B、C三个顶点上的小球所带电荷量分别为＋q、＋4q、－q，在释放顶点C处小球的瞬间，其加速度大小为（）A． B． C． D．题型五：电场强度的叠加问题13．（24-25高二上·湖南郴州）如图所示，真空中两点电荷分别位于直角三角形的顶点和顶点上，为斜边的中点，。已知A点电场强度的方向垂直向下，则下列说法正确的是（

）A．电性相同 ．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半C．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍D．点电势高于A点电势14．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示，在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，则（）A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为E－C．D点的电场强度大小不可能为0 D．A、C两点的电场强度相同15．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示，在正方形的四个顶点ABCD固定四个电荷量大小相等的点电荷，K、L、M、N分别为正方形四条边的中点，O为正方形的中心。已知A点处的点电荷为正电荷，L处场强方向垂直于BC向右，K点的场强方向沿KB方向指向B点，下列判断正确的是（

）A．B点处的点电荷是正电荷 B．O点的电场强度为零C．N点电场强度的方向垂直于AD边向左 D．K、L两点的场强之比为题型六：等量异种电荷电场线问题16．（23-24高二上·福建三明·期末）如图所示，光滑绝缘竖直杆位于等量异种点电荷连线的中垂线上。一穿在杆上的带正电小球，沿下滑，则杆对带电小球作用力分析正确的是（）A．先变小后变大，方向水平向左 B．先变小后变大，方向水平向右C．先变大后变小，方向水平向左 D．先变大后变小，方向水平向右17．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷M、N，O为AB的中点，CD为AB的垂直平分线，a、c为AB上关于O点对称的两点，b、d为CD上关于O点对称的两点。则关于各点电场强度Ea、Eb、Ec、Ed及电场力，下列说法正确的是（）

A．Ea、Eb、Ed的方向不相同B．Ea、Ec两点的电场强度大小相等，方向相反C．任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使Ea<EbD．将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先增大后减小18．（23-24高二上·安徽安庆·阶段练习）如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为和。在它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管，一电量为的小球缓慢经过细管，则小球（）A．小球的加速度先减小后增加 B．小球的速度先减小后增加C．受到的库仑力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为题型七：等量同种电荷电场线问题19．（23-24高一下·重庆·期末）如图所示，平面内直线AB和MN垂直相交于О点，A、B关于О点对称。M、N关于О点对称，C是AO的中点，D是OB的中点，则下列说法正确的是（）A．若将电荷量为+Q的点电荷放置在О点，则C、M、D、N四点的电场强度相同B．若将电荷量为+Q和-Q的点电荷分别放置在A点和B点，则C、D两点电场强度方向相反C．若在C点和D点分别放置等量同种点电荷，一电子从О点沿直线运动到N点的过程中所受静电力的大小是一直减小的D．若在C点和D点分别放置等量正点电荷，一电子从M点由静止释放，电子将在M、N间做往返运动20．（23-24高二上·重庆黔江·阶段练习）如图为真空中两等电量点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（）A．A、B可能是带等量异号的正、负电荷B．O点的电场强度为零C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向相同21．（23-24高二上·北京顺义·阶段练习）如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q，不计重力，下列说法中一定正确的是（）A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为零题型八：电场中的平衡问题22．（23-24高二上·浙江宁波·期末）如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为、带电荷量为的小球静止在斜面上，可加一平行于纸面的方向可调的匀强电场，重力加速度为．下列说法正确的是（

）A．电场强度的最小值为B．电场强度的最小值为C．若电场强度，则电场强度方向一定竖直向上D．若电场强度，则电场强度方向不一定竖直向上23．（23-24高二上·安徽蚌埠·期末）如图所示，带负电的小球A固定，电荷量为，质量为m的带电小球B静止在水平向右的匀强电场中。小球A与B的连线AB与竖直方向AC的夹角，已知AB长为L，静电力常量为k，重力加速度为g，，，A、B均可视为点电荷，小球B的带电量不影响小球A的电场和匀强电场。（1）判定小球B的电性并求其所带电荷量的多少；（2）若将匀强电场撤去，求在撤去瞬间小球B的加速度大小。24．（23-24高二上·广东汕头·期中）如图所示，一带电荷量为的正电荷、质量为的小物块处于一倾角为的粗糙斜面上，物块与斜面的动摩擦因数为，且，重力加速度为，求：（1）求不加电场时，物块的加速度的大小；（2）若当整个装置放置于一水平向右的匀强电场中时，小物块处于静止状态，求匀强电场场强的大小？【专题强化】一、单选题25．（24-25高二上·山西太原）对于库仑定律，下列说法中正确的是（）A．凡计算两个电荷间的作用力，都可以使用公式B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间相互作用的库仑力大小一定相等C．由可知，两个带电小球距离非常近时，库仑力变得无穷大D．若两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，彼此间的距离减半，则它们之间的库仑力大小减为原来的二分之一26．（24-25高二上·浙江·开学考试）如图所示，直角坐标系中三个可以看成点电荷的导体球固定在坐标轴上，，A、B、C的带电量分别为、、，三个电荷距离足够远互不影响，另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走，已知静电常量为k，则关于A受到的电场力说法正确的是（

）A．大小为，方向沿第四象限 B．大小为，方向沿第三象限C．大小为，向沿第四象限 D．大小为，方向沿第三象限27．（24-25高二上·山西太原·开学考试）下列说法中正确的是（）A．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向B．公式和只适用点电荷形成的电场C．根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关D．在真空中以点电荷为圆心，半径为的球面上，电场强度处处相等28．（23-24高一下·江苏泰州·期末）在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是，甲图中的A、B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距离都为，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是，下列说法正确的是（）A．图甲中A、B两点电场强度相同B．图乙和图丙中，点的电场强度大小相等C．图乙中点的电场强度大于图丙中点的电场强度D．乙图中从点沿虚线向上的电场强度变大，而丙图中变小29．（23-24高一下·天津河北·期末）如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．该电场线的方向是由A指向BB．该电场一定是负点电荷形成的电场C．A点的电场强度比B点的电场强度小D．电荷在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力30．（23-24高一下·河北衡水·阶段练习）反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着放电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，反天刀周围的电场线分布示意图如图所示，A、B、C为电场中的点，下列说法不正确的是（）A．头部带正电，尾部带负电B．负离子运动到A点时，其加速度方向向左C．A点电场强度小于B点电场强度D．图中从A点到C点的虚线可能是正离子的运动轨迹31．（2024·广东揭阳·二模）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（）A． B． C． D．32．（23-24高一下·四川泸州·期末）如图所示，两条绝缘细线悬挂在水平天花板上，另一端分别栓带有异种电荷的小球（可视为点电荷），两带电小球的电荷量分别为、，质量分别为、，静止时两小球在同一高度，细线与竖直方向的夹角，则下列关于、和、的大小关系，一定正确的是（）A． B．C． D．33．（23-24高二上·山西吕梁·期末）如图所示，三个点电荷、、电性如图所示，其中、电荷固定且所带电荷量均为，点电荷质量为，自由放在倾角为的光滑斜面上处于静止状态。、、三点连线构成等边三角形，边长为，连线平行于斜面，已知静电力常量为，重力加速度为，所处空间为真空，则电荷所带的电荷量为（）A． B． C． D．34．（24-25高二上·全国·课后作业）在相距为r的A、B两点分别固定两个点电荷，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的试探电荷q，则下列说法正确的是（）A．如果q在C点受力为零，则两个点电荷一定是等量异种电荷B．如果q在AC段上的某一点受力为零，则QA一定是负电荷，且电荷量的关系有C．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则QA和QB一定是等量同种电荷D．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则QA和QB一定是异种电荷，且电荷量的关系有35．（23-24高二·全国·假期作业）已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为，则A点处场强的大小为（）A． B． C． D．二、多选题36．（23-24高一下·广西桂林·期末）如图所示，在光滑绝缘水平地面上沿一直线有三个带电小球A、B、C（可视为质点），质量均为m。A、B两球均带正电，电荷量分别为3q和q，A、B之间距离为L，B、C之间距离为2L，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三球一起向右匀加速直线运动，已知静电力常量为k，则（）A．C球带正电 B．C球带负电C．恒力F的大小为 D．C球电荷量的大小为72q37．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为m电荷量为+q且可视为质点的小球A。悬点O的正下方固定一体积较大的金属球B，其所带电荷量为+Q，小球A与金属球B的球心等高，两球心的距离为r，悬线与竖直方向的夹角为，已知静电力常量为k，重力加速度为g，B球半径相对于两球心距离r不可忽略，则（

）A．悬线对小球A的拉力大小为 B．金属球B对小球A的库仑力大小为C．悬线对小球A的拉力大小为 D．金属球B对小球A的库仑力大小为38．（23-24高一下·福建福州·期末）如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为，右侧点电荷带电荷量为，P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（）A．P、Q两点的电场强度相同B．M点的电场强度大于N点的电场强度C．若将一试探正电荷由M点静止释放，它将沿电场线运动到P点D．两点电荷连线的中点处的电场强度为39．（23-24高一下·广东茂名·期中）空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示，O点为两点电荷连线的中点，A、B为连线上相对O点对称的点，C、D在两点电荷连线的中垂线上，。下列说法正确的是（）A．A、B两点场强相同B．C、D两点的场强大小可能相等C．从A点静止释放一不计重力的带正电粒子，在从A点向B点运动的过程中，带电粒子所受的电场力越来越小D．从C点静止释放一不计重力的带负电粒子，在从C点向O点运动过程其加速度可能先增大后减少40．（23-24高二上·四川成都·期中）如图，带电量为的点电荷与带电量为均匀带电薄板相距为，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中点处的电场强度为零，（静电力恒量为k）下列说法正确的是（）A．带电薄板在图中点处产生的电场强度大小为，方向水平向左B．带电薄板在图中点处产生的电场强度大小为，方向水平向左C．图中点处的电场强度大小为，方向水平向左D．图中点处的电场强度大小为，方向水平向左41．（23-24高二上·四川内江·期末）如图，M、N两点固定两等量正电荷，O点是M、N两点连线的中点，a、b是连线上的两点且关于O点对称，c、d是连线的中垂线上的两点且关于O点对称，电势用表示。现将一带较少负电荷量的粒子P（图中未画出）放入该区域，不计重力，放入区域后不影响原电场的分布。则下列说法中正确的是（）A．大于，大于B．粒子P从c点沿直线运动到d点，加速度一定先减小后增大C．粒子P从a点由静止释放，可能在a、b间做往复运动D．粒子P从c点沿某个方向以一定的初速度抛出，可能做匀速圆周运动42．（23-24高二上·广东深圳·期末）如图，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点。若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（）

A．从M到N的过程中，电场力对小物体先做正功后做负功B．小物体再次回到M点时，摩擦力和电场力做功均