高中物理第一章静电场库仑定律基础达标新人教选修
高中物理第一章静电场第2节库仑定律新人教版选修3
解析：选 A．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影 响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以 A 正确，B、C 错误；当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看 做电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的作 用力会影响电荷的分布，所以 D 错误．
2．美国东部一枚火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心 39B 发射 塔冲天而起．这是美国未来载人航天工具——“战神 I－X” 火箭的第一次升空．升空过程中由于与大气摩擦产生了大量 的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中升空后 的“战神 I－X”火箭能被视为点电荷的是( ) A．研究“战神 I－X”火箭外部与其相距 1 m 处的一个带电 微粒之间的静电力 B．研究“战神 I－X”火箭与地球(带负电)之间的静电力 C．任何情况下都可视为点电荷 D．任何情况下都不可视为点电荷 答案：B
电的金属小球 A，另一端有一个不带电的球 B，B
与 A 所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球
C 插入容器并使它靠近 A 时，A 和 C 之间的作用
力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力
的大小，便可找到力 F 与距离 r 和电荷量 q 的关
系．这一实验中用到了下列哪些方法( )
①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法
判一判 (1)两电荷的带电量越大，它们间的静电力就越 大．( × ) (2)两电荷的带电量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静 电力就越大．( × ) (3)很小的带电体就是点电荷．( × )
提示：(1)电荷间的距离一定时，两电荷的带电量越大，它们 间的静电力才越大． (3)点电荷是一种物理模型，是对实际带电体的抽象概括，实 际中并不存在点电荷，但当带电体的大小形状可以忽略时， 实际物体可以视为点电荷．
高中物理 第一章 静电场 1.2 库仑定律 新人教版选修3-1
【自主预习】 1.探究影响电荷间相互作用力的因素： (1)探究方法：电荷间存在相互作用力，其大小可能跟 _电__荷__量__以及它们之间的_距__离__等因素有关，为了研究其 定量关系，通常用_控__制__变__量__法__来进行实验探究。
(2)探究结论：两电荷之间的作用力随它们之间距离 的增大而_减__小__，随它们之间距离的减小而_增__大__。 两电荷之间的作用力随电荷量的增大而_增__大__，随电 荷量的减小而_减__小__。
C.根据F=
k
Q 1Q r2
2
可知，当r→0时，F→∞
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的问题的影响是
否可以忽略不计
【解析】选A、D。点电荷是一种理想模型，一个带电
体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具
体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能
【探究总结】 探究影响电荷间相互作用力的因素的方法
实验 原理
方法(控制 变量法)
探究电荷间作用力与 距离的关系
探究电荷间作用 力与电荷量的关 系
实验 操作
保持电荷量不变，改变悬 点位置，从而改变小球间 距r，观察夹角θ变化情 况
改变小球带电量 q，观察夹角θ 变化情况
实验 现象
r变大，θ变小 r变小，θ变大
观察甲、乙和丙图可知： (1)____________________________。 (2)____________________________。
【解题指南】解答本题要明确以下两个方面： (1)绝缘丝线悬挂的小球的重力相同。 (2)绝缘丝线悬挂的小球静止时处于平衡状态。
【解析】(1)由于带电小球偏离了竖直方向，所以小球 受到了带电体A的力的作用。由此可知，同种电荷相 互排斥。 (2)由图示情况可知，随着带电小球与带电体之间距离 的增大，带电小球偏离竖直方向的角度减小，说明其 受到的斥力减小。由此可知，电荷间的作用力大小与 带电体之间的距离有关，且距离越大，作用力越小。
高中物理第一章静电场第2节库仑定律学案新人教版选修3-1(new)
2 库仑定律答案：(1)角度（2）反比(3)正比(4)形状（5）大小（6）形状（7)正比（8）距离的二次方（9）连线（10）F＝k错误!（11）真空中(12)点电荷1．点电荷（1）概念在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离，以至于带电体本身的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷.（2）对点电荷的两点理解①点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
②带电体能否看做点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的形状、大小与距离相比能否忽略。
即将带电体看做点电荷的前提条件是带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸.比如,一个半径为10 cm的带电圆盘，如果考虑距它100 m处的某个电子的作用力,圆盘可以看做点电荷；而如果这个电子离圆盘只有1 cm,那么带电圆盘又相当于无限大的带电平面,就不能够看做点电荷。
【例1】下面关于点电荷的说法正确的是( )A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷B．体积很大的带电体一定不能看做点电荷C．当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷D．任何带电球体，都可看做电荷全部集中于球心的点电荷解析:本题考查对点电荷的理解。
带电体能否看做点电荷,和带电体的体积无关,主要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略,如果能够忽略,则带电体可以看做点电荷，否则就不能。
答案：C2．库仑的实验（1）装置库仑做实验用的装置为库仑扭秤，如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B与A所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球C插入容器并把它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转.(2）实验技巧①小量放大—-通过悬丝扭转角度可以比较力的大小.②电荷量的确定——在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。
高中物理第一章静电场(含解析)新人教版选修
第一章静电场重点1：电荷守恒定律库仑定律【要点解读】1．库仑定律适用条件的三点理解（1）对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。
（2）对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。
（3）不能根据公式错误地推论：当r→0时，F→∞。
其实，在这样的条件下，两个带电体已经不能再看成点电荷了。
2．应用库仑定律的四条提醒（1）在用库仑定律公式时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值。
（2）作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。
（3）两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。
（4）库仑力存在极大值，由公式12q qF kr可以看出，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大。
【考向1】电荷守恒定律和库仑定律【例题】两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．现将两球相互接触后固定在相距为0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为（）A．43F B．34F C．112F D．12F【答案】A【名师点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的变化，这是解决本题的关键。
重点2 电场强度电场线【要点解读】1．电场强度三个表达式的比较2．电场的叠加（1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。
（2）运算法则：平行四边形定则。
3．计算电场强度常用的五种方法（1）电场叠加合成法。
（2）平衡条件求解法。
（3）对称法。
（4）补偿法。
（5）等效法。
【易错提醒】（1）电场强度为矢量，在叠加时易忽略场强的方向。
（2）在点电荷形成的电场中，易把场源电荷和试探电荷混淆。
（3）应用UEd计算场强时，误把d当作电场中两点的间距。
4．电场线的三个特点（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；（2）电场线在电场中不相交；（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。
高中物理第1章静电场2库仑定律达标新人教版选修3_1
第一章 2 库仑定律1．(2017·广东广州市荔湾区高二上学期期末) 下列说法正确的是 导学号 74700035( C )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解析：自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷，故A 错误；元电荷是最小的电荷量，不是点电荷，故B 错误；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；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 。
2．(2017·北京师大附中实验学校高二上学期期中) 用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素。
如图所示，O 是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。
这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角θ显示出来。
若物体O 的电荷量用Q 表示，小球的电荷量用q 表示，物体与小球间距离用d 表示，物体和小球之间的库仑力大小用F 表示。
则以下对该实验现象的判断正确的是导学号 74700036( C )A ．保持Q 、q 不变，增大d ，则θ变大，说明F 与d 有关B ．保持Q 、q 不变，减小d ，则θ变大，说明F 与d 成反比C ．保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关D ．保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 与Q 成正比解析：保持Q 、q 不变，根据库仑定律公式F ＝k Qq r 2，增大d ，库仑力变小，则θ变小，减小d ，库仑力变大，则θ变大。
F 与d 的二次方成反比，故A 、B 错误。
保持Q 、d 不变，减小q ，则库仑力变小，θ变小，知F 与q 有关，故C 正确。
保持q 、d 不变，减小Q ，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律公式F ＝k Qq r2，知F 与两电荷的乘积成正比，故D 错误。
XX省专用学年高中物理第一章静电场第节库仑定律讲义含解析新人教版选修
第2节库仑定律1.点电荷是理想模型，当带电体的大小和形状在研究的问题中的影响能够忽略时，带电体可被看作点电荷。
2．库仑定律表达式为F＝k q1q2r2，此式仅适用于真空中的点电荷。
静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。
一、研究影响电荷间相互作用力的因素1．实验原理：以下列图，小球受Q的斥力，丝线偏转。
F＝mg tan_θ，θ变大，F变大。
2．实验现象(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。
(2)小球处于同一地址时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大。
3．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
二、库仑定律1．库仑力：电荷间的相互作用力，也叫做静电力。
2．点电荷：带电体间的距离比自己的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布情况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看做带电的点，即为点电荷。
3．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式：F＝k q1q2r2，k＝9.0×109_N·m2/C2，叫做静电力常量。
(3)适用条件：真空中的点电荷。
三、库仑的实验1．实验装置：库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。
以下列图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。
当把另一个带电的金属球C插入容器并使它凑近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，经过悬丝扭转的角度能够比较力的大小。
2．实验步骤(1)改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，即可找用心F与距离r_的关系。
(2)改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，即可找用心F与带电荷量q_之间的关系。
3．实验结论(1)力F与距离r的二次方成反比，即F∝1r2。
高中物理第一章静电场第一讲库仑定律破题致胜复习检测新人教版选修3-1(new)
第一讲库仑定律自主复习考点清单:三种起电方式；电荷守恒定律；库仑定律；库仑定律的应用考点详情：1.三种起电方式①摩擦起电：摩擦后两物体带有等量一中电荷2。
感应起电的两种方式方法一：感应起电应采用以下步骤。
如图所示。
a．将枕形导体A和B彼此接触。
b．把带电球C移近导体A。
c．把A和B分开，然后移去C，则A带上和C异号的电荷，B带上和C同号的电荷.方法2：感应起电也可按下面步骤进行，如图所示.a．将一个带电体A靠近导体球B。
b．用手接触一下导体球B，再将手拿开。
c．移去带电体A，则这时B上带上了和带电体A异号的电荷接触物体间的电荷分配规律①带电物体与不带电物体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的物体相接触,可以使物体带电或所带电荷量发生变化.前一种情况是两物体带同种性质的电荷，后一种情况是两个物体先中和相同量的异种电荷。
然后分配剩余电荷。
②相接触的两物体在进行电荷分配时与物体的形状、大小有关。
两个完全相同的球体平分总电荷量。
a．完全相同的两个金属球分别带有同种电荷，电荷量分别为Q1和Q2，接触后各自的电荷量相等.b．完全相同的两个带异种电荷的金属球，电荷量分别为Q1和—Q2，接触后各自的电荷量相等.例题1：如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球。
若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,导体分为A,B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A,Q B,则下列结论正确的有（ )A。
沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC。
沿虚线a切开,A带正电，B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A,Q B的值与所切的位置有关答案：D解析：静电感应使得A带正电，B带负电。
导体原来不带电，只是在带正电的导体球C的静电感应下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带了多余的电子而带负电，A部分少了电子而带正电。
高中物理第一章静电场1.2库仑定律知识导航学案新人教
2 库仑定律课标解读1.明白点电荷的概念,体会科学研究中的理想模型方式.2.明白库仑定律,理解它的含义及其表达式,明白静电力常数.会用库仑定律的公式进行有关运算.3.对比静电力和万有引力,体会自然规律的多样性和统一性.课前试探1.什么是科学研究中的理想模型?答案:在科学研究中往往要对研究对象进行简化,忽略掉不影响问题研究的次要因素,只保留对研究的问题有直接影响的主要因素,像力学中的质点.2.为了研究静电作用,咱们要把带电体进行简化,抽象成理想模型.你能仿照质点把带电体简化吗?答案:忽略掉带电体的几何形状和大小,保留它的电荷量和质量.自主研学1.力学中有一条规律,力与它们之间距离的平方成反比,这条规律的名称是_________.2.电荷之间存在着的彼此作使劲称为_________或_________.在真空中两个静止的点电荷之间的彼此作使劲,与它们的_________的乘积成正比,与它们的_________的二次方成反比,作使劲的方向在它们的连线上.3.库仑定律的表达式:F=_________,其中k=_________.4.适用条件是: _________电荷,在_________中.三点剖析一、库仑在实验中是如何解决电荷带电荷量问题的?图1-2-11.实验装置:如图1-2-1所示,银丝下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是带电金属球,另一端是不带电的平衡球.再插入另一个带电金属球.2.实验原理:两带电球之间的彼此作用使悬挂银丝发生扭转.用扭转角度记录力的大小.库仑巧妙地解决了带电荷量的问题,即等大的金属球接触均分电荷量的方式.二、如何理解库仑定律?1.定律的内容:真空中两个点电荷之间的彼此作使劲,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作使劲的方向在它们的连线上.2.表达式:F=k 221rq q ,式中k 叫静电力常数,k=×109 N ·m 2 /C 2.你能够如此理解:两个电荷量为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时,彼此作使劲为×109 N.3.适用条件:仅适用于真空中的两个点电荷间的彼此作用.在理解库仑定律时,不可由r →0时,得出F →∞的结论,虽然从数学角度讲这并无错,但从物理的角度分析,这一结论是错误的.因为当r →0时,两电荷已失去了点电荷的前提条件,不能再看成是点电荷了,因此,也就不能再直接用公式计算两个电荷间的彼此作使劲.4.点电荷:任何带电体都有形状和大小,其上的电荷也不会集中在一点上.当带电体的间距比它们自身的大小大得多时,带电体的形状、大小及电荷的散布对它们之间的彼此作使劲的影响就可以够忽略不计,咱们就可以够把带电体看成带电的点,这就是点电荷.三、万有引力定律和库仑定律对比对比两个规律极具相似性,但本质不同,万有引力只有吸引力,库仑力既有吸引力又有排斥力.前者在天体间表现明显,后者在微观带电粒子间表现明显.1.适用条件极为相似,前者是质点后者是点电荷.2.都是场力.都是通过场来传递的,前者是引力场,后者是电场.通过对比咱们发觉,自然法则虽然是多种多样的,但也有规律可循,也具有统一的一面.规律的表达那么简练,却揭露了自然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多样的美. 精题精讲例1 两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪个（ ）A.等于229r Q kB.大于229r Q kC.小于229r Q kD.等于229r Q k 思路解析两球间的距离和球本身的大小差不多,不符合简化点电荷的条件,因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷,所以不能用公式去计算.咱们能够按照电荷间的彼此作用的规律来作一个定性分析.由于两带电体带等量异种电荷,电荷间彼此吸引,因此电荷在导体球上的散布不均匀,会向正对的一面集中,电荷间的距离就要比3r 小.按照库仑定律,静电力必然大于229rQ k .电荷的吸引不会使电荷全数集中在相距为r 的两点上,所以说静电力也不等于22r Q k .正确选项为B.答案:B绿色通道带电体可否简化为点电荷,是库仑定律应用中的关键点.另一个条件是“真空”中,一般没有特殊说明的情形下,都可按真空来处置.例2 在真空中有两个相距为r 的点电荷A 和B,带电荷量别离为q 1=-q,q 2=4q.(1)若A 、B 固定,在什么位置放入第三个点电荷q 3,可使的地方于平衡状态？平衡条件中对q 3的电荷量及正负有无要求?(2)若以上三个电荷皆可自由移动,要使它们都处于平衡状态,对q 3的电荷量及电性有何要求?(3)若q 1=q,第二问中的答案又如何?思路解析若q 1、q 2是固定的,要使q 3平衡,只要使q 1、q 2对q 3的静电力大小相等、方向相反即可.若是q 1、q 2、q 3三者都是不固定的,则要同时使三个电荷受的静电力的合力都等于零,需要同时分析三个电荷的受力情形.图1-2-2(1)让q 3受力平衡,必需和q 1、q 2在同一条直线上,因为q 1、q 2带异种电荷,所以q 3不可能在它们中间.再按照库仑定律,静电力和距离的平方成反比,可推知q 3应该在q 1、q 2的连线上q 1的外侧(离小电荷量电荷近一点的地方),如图1-2-2所示.设q 3离q 1的距离是x,按照库仑定律和平衡条件列式:213x q q k=223)(r x q q k 将q 1、q 2的已知量代入得:x=r,对q 3的电性和电荷量均没有要求.(2)要使三个电荷都处于平衡状态,就对q 3的电性和电荷量都有要求.第一q 3不能是一个负电荷,若是负电荷,q 1、q 2都不能平衡,也不能处在它们中间或q 2的外侧.按照库仑定律和平衡条件列式如下:对213x q q k =223)(r x q q k +,对q 1:231x q q k =221r q q k ,解上述两个方程得:q 3=4q,x=r.图1-2-3(3)若q 1=q,则q 3应该是一个负电荷,必需放在q 1、q 2之间,如图1-2-3所示.按照库仑定律和平衡条件列式如下,对q 1:213x q q k =221rq q k 对q 3:213x q q k=223)(x r q q k - 解上述方程得:q 3=4q/9,x=r/3.答案:(1)x=r,对q 3的电性和电荷量均没有要求 (2)q 3=4q,x=r (3)q 3=4q/9 x=r/3 绿色通道碰到这种问题,一般的处置方式是:①受力分析,分清受什么力;②状态分析,平衡状态仍是其他状态;③按照规律列方程求解.对本节内容的巩固是熟练掌握库仑定律.。
高中物理第一章静电场库仑定律基础达标新人教选修
1.2 库仑定律基础达标1.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是（ ）A.对任何带电荷之间的静电力计算,都可以使用公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电答案:C2.对点电荷的理解,你认为正确的是（ ）A.体积很大的带电体都不能看作点电荷B.只要是体积很小的带电体才能看作点电荷C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看作点电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体都能看作点电荷 答案:D3.两点电荷相距为d,相互作用力为F;保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为4F,则两电荷之间的距离应变为（ ）A.4dB.2dC.d/2D.d/4答案:C4.两个带电金属球,当它们带同种电荷时,它们之间的作用力的大小为F 1;当它们带异种电荷时,电荷量与前相同,距离与前相同,它们之间的作用力大小为F 2,则（ ）A.F 1=F 2B.F 1<F 2C.F 1>F 2D.不能确定答案:B能力提高5.用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球A 和B,此时上下丝线受到的力分别为F A 和F B .如果使A 球带上正电,B 球带上负电,上下丝线受的力分别为F a 和F b ,则（ ）①F A <F a ②F B <F b ③F A =F a ④F B >F bA.①②B.③④C.①④D.②③图1-2-4答案:B6.长为L 的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O 点,如图1-2-4所示.当在O 点另外固定一个正电荷时,如果球静止在A 处,则细线拉力是重力mg 的两倍.现将球拉至图中B 处(θ=60°),放开球让它摆动,问:(1)固定在O 处的正电荷的带电荷量为多少?解析：(1)球静止在A 处经受力分析知受三个力作用:重力mg 、静电力F 和细线拉力F 拉,由受力平衡和库仑定律列式:F 拉=F+mg,F=k 2LQq ,F 拉=2mg 三式联立解得:q=kQ mgL 2. 答案:q=kQmgL 2(2)摆球回到A 处时悬线拉力为多少?解析：摆回的过程只有重力做功,所以机械能守恒,规定最低点重力势能等于零,列如下方程:mgL(1-cos60°)=21mv 2 F 拉′-mg-F=m Lv 2由（1）知静电力F=mg解上述三个方程得：F 拉′=3mg.答案:F 拉′=3mg7.光滑的绝缘水平面上的带电小球A 和B ，质量分别为m 1=2 g 、m 2=1 g;它们的带电荷量相等，q 1=q 2=10-7 C,A球带正电，B 球带负电.(1)现有水平恒力F 1向右作用于A 球,这时A 、B 一起向右运动,且保持距离d=0.1 m 不变,如1-2-5图所示.试问F 1多大?它们如何运动?图1-2-5 图1-2-6解析：(1)A 、B 两球保持不变,相互作用的静电力为恒力,其大小为 F=k 221rq q =9×109×2771.01010--⨯N=9×10-3 N F 1作用于A 时,两球一起向右做匀加速直线运动,由B 的受力情况可求得加速度为a 1=2m F =33101109--⨯⨯ m/s 2=9 m/s 2 以A 、B 整体为研究对象,作用于A 球向右的恒力为F 1=(m 1+m 2)a=(2×10-3+1×10-3)×9 N=2.7×10-2 N.答案:2.7×10-2 N,两球一起向右做匀加速直线运动.（2）若水平恒力F 2向左作用于B 球,两球一起向左运动,也保持距离d=0.1 m 不变,如图1-2-6,试问F 2多大?解析：当F 2作用于B 时，由A 球的受力情况得系统的加速度为a 2=1m F =33102109--⨯⨯ m/s 2=4.5 m/s 2 所以F 2=(m 1+m 2)a 2=(1×10-3+2×10-3)×4.5 N=1.35×10-2 N.答案:1.35×10-2 N.视野拓展从类比中发现库仑定律1686年牛顿以开普勒三定律为基础，通过数学推导提出了著名的万有引力定律,其数学表达式为F=221Rm m G .从此定律出发,通过积分运算得到一个重要结果:一个密度均匀的球壳,对其内部质点的引力为零.1755年,美国物理学家富兰克林发现放在绝缘架上的带电银质品脱桶内表面不存在电荷,并且在此桶内用丝线吊住的直径为一英寸的软木球不受到电的吸引作用.大约十年以后,富兰克林将上面这个奇怪的事实写信告诉他的朋友普利斯特里.1767年普利斯特里核实了富兰克林的实验,并以非凡的洞察力领悟到从上述奇怪的事实中可以得到静电力反平方定律.他说,当富兰克林的软木球放在很深的金属桶内时,没有静电力作用在这个球上,这个事实与万有引力作用在物质球壳内部的质点上的事实相类似.由于万有引力服从反平方定律,也许静电力也服从反平方定律.大家知道,英国科学家卡文迪许用扭秤实验的方法测出了万有引力常量,开历史先河,打开了微观测量的大门.随后用同样的方法于1772年用同心球实验来验证静电力的反平方定律.关于静电力的反平方定律,科学界公认的是库仑用精湛的实验最后确立的,故称为库仑定律,其数学表达式为F=221rq q k .库仑的精湛实验就是扭秤实验,与卡文迪许扭秤又是极其的类似.可见对比学习是多么好的一种学习方法.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
【2019-2020】高中物理第1章静电场2库仑定律达标新人教版选修3_1
教学资料参考范本【2019-2020】高中物理第1章静电场2库仑定律达标新人教版选修3_1撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________1．(2017·广东××市××区高二上学期期末) 下列说法正确的是导学号 74700035( C ) 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解析：自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷，故A错误；元电荷是最小的电荷量，不是点电荷，故B错误；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；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。
2．(2017·北京师大附中实验学校高二上学期期中) 用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素。
如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。
这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角θ显示出来。
若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的库仑力大小用F表示。
则以下对该实验现象的判断正确的是( C )A．保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关B．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比C．保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比解析：保持Q、q不变，根据库仑定律公式F＝k，增大d，库仑力变小，则θ变小，减小d，库仑力变大，则θ变大。
F与d的二次方成反比，故A、B错误。
保持Q、d不变，减小q，则库仑力变小，θ变小，知F与q有关，故C正确。
保持q、d不变，减小Q，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律公式F＝k，知F与两电荷的乘积成正比，故D错误。
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1.2 库仑定律基础达标1.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是（ ）A.对任何带电荷之间的静电力计算,都可以使用公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电答案:C2.对点电荷的理解,你认为正确的是（ ）A.体积很大的带电体都不能看作点电荷B.只要是体积很小的带电体才能看作点电荷C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看作点电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体都能看作点电荷 答案:D3.两点电荷相距为d,相互作用力为F;保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为4F,则两电荷之间的距离应变为（ ）A.4dB.2dC.d/2D.d/4答案:C4.两个带电金属球,当它们带同种电荷时,它们之间的作用力的大小为F 1;当它们带异种电荷时,电荷量与前相同,距离与前相同,它们之间的作用力大小为F 2,则（ ）A.F 1=F 2B.F 1<F 2C.F 1>F 2D.不能确定答案:B能力提高5.用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球A 和B,此时上下丝线受到的力分别为F A 和F B .如果使A 球带上正电,B 球带上负电,上下丝线受的力分别为F a 和F b ,则（ ）①F A <F a ②F B <F b ③F A =F a ④F B >F bA.①②B.③④C.①④D.②③图1-2-4答案:B6.长为L 的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O 点,如图1-2-4所示.当在O 点另外固定一个正电荷时,如果球静止在A 处,则细线拉力是重力mg 的两倍.现将球拉至图中B 处(θ=60°),放开球让它摆动,问:(1)固定在O 处的正电荷的带电荷量为多少?解析：(1)球静止在A 处经受力分析知受三个力作用:重力mg 、静电力F 和细线拉力F 拉,由受力平衡和库仑定律列式:F 拉=F+mg,F=k 2LQq ,F 拉=2mg 三式联立解得:q=kQ mgL 2. 答案:q=kQmgL 2(2)摆球回到A 处时悬线拉力为多少?解析：摆回的过程只有重力做功,所以机械能守恒,规定最低点重力势能等于零,列如下方程:mgL(1-cos60°)=21mv 2 F 拉′-mg-F=m Lv 2由（1）知静电力F=mg解上述三个方程得：F 拉′=3mg.答案:F 拉′=3mg7.光滑的绝缘水平面上的带电小球A 和B ，质量分别为m 1=2 g 、m 2=1 g;它们的带电荷量相等，q 1=q 2=10-7 C,A球带正电，B 球带负电.(1)现有水平恒力F 1向右作用于A 球,这时A 、B 一起向右运动,且保持距离d=0.1 m 不变,如1-2-5图所示.试问F 1多大?它们如何运动?图1-2-5 图1-2-6解析：(1)A 、B 两球保持不变,相互作用的静电力为恒力,其大小为 F=k 221rq q =9×109×2771.01010--⨯N=9×10-3 N F 1作用于A 时,两球一起向右做匀加速直线运动,由B 的受力情况可求得加速度为a 1=2m F =33101109--⨯⨯ m/s 2=9 m/s 2 以A 、B 整体为研究对象,作用于A 球向右的恒力为F 1=(m 1+m 2)a=(2×10-3+1×10-3)×9 N=2.7×10-2 N.答案:2.7×10-2 N,两球一起向右做匀加速直线运动.（2）若水平恒力F 2向左作用于B 球,两球一起向左运动,也保持距离d=0.1 m 不变,如图1-2-6,试问F 2多大?解析：当F 2作用于B 时，由A 球的受力情况得系统的加速度为a 2=1m F =33102109--⨯⨯ m/s 2=4.5 m/s 2 所以F 2=(m 1+m 2)a 2=(1×10-3+2×10-3)×4.5 N=1.35×10-2 N.答案:1.35×10-2 N.视野拓展从类比中发现库仑定律1686年牛顿以开普勒三定律为基础，通过数学推导提出了著名的万有引力定律,其数学表达式为F=221Rm m G .从此定律出发,通过积分运算得到一个重要结果:一个密度均匀的球壳,对其内部质点的引力为零.1755年,美国物理学家富兰克林发现放在绝缘架上的带电银质品脱桶内表面不存在电荷,并且在此桶内用丝线吊住的直径为一英寸的软木球不受到电的吸引作用.大约十年以后,富兰克林将上面这个奇怪的事实写信告诉他的朋友普利斯特里.1767年普利斯特里核实了富兰克林的实验,并以非凡的洞察力领悟到从上述奇怪的事实中可以得到静电力反平方定律.他说,当富兰克林的软木球放在很深的金属桶内时,没有静电力作用在这个球上,这个事实与万有引力作用在物质球壳内部的质点上的事实相类似.由于万有引力服从反平方定律,也许静电力也服从反平方定律.大家知道,英国科学家卡文迪许用扭秤实验的方法测出了万有引力常量,开历史先河,打开了微观测量的大门.随后用同样的方法于1772年用同心球实验来验证静电力的反平方定律.关于静电力的反平方定律,科学界公认的是库仑用精湛的实验最后确立的,故称为库仑定律,其数学表达式为F=221rq q k .库仑的精湛实验就是扭秤实验,与卡文迪许扭秤又是极其的类似.可见对比学习是多么好的一种学习方法.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．在如图所示电路中，A1与A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。
下列说法中正确的是（）A．合上电键S接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮B．合上电键S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开电键S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开电键S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭2．甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的x ﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．t1时刻两车的速度刚好相等B．t1时刻两车相距最远C．t1时刻乙车从后面追上甲车D．0到t1时间内，乙车的平均速度大于甲车的平均速度3．2013年6月，我国成功发射了搭载3名宇航员(其中一名女士)的“神州十号”飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )A．等于7.9 km/s B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C．小于7.9 km/s D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间4．如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，则在剪断a绳的瞬间，小球的加速度大小为a1，剪断b绳的瞬间，小球的加速度大小为a2。
则a1:a2为( )A．1:1B．2:1C．:1D．2:15．小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑，最远可达b点，e为ab的中点，如图所示，已知物体由a到b的总时间为，则它从a到e所用的时间为( )A．B．C．D．6．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为A．B．C．D．二、多项选择题7．下列说法正确的是____________A．晶体熔化后再次凝固依然是晶体B．水滴从房檐滴落的瞬间成下大上小是由于重力和表面张力共同作用的结果C．在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强为零D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不可能减少E．摩尔质量为M( kg/mol)、密度为ρ(kg/m3)的1m3的铜所含原子数为（阿伏伽德罗常数为N A）8．如图所示，变压器原、副线圈上有L1、L2、L3、L4四只灯泡，它们的规格都是“9V，12W”，当在该变压器cd端输入交变电压u（u﹣t图象如图所示）时，四只灯泡都正常发光，各电表均为理想交流电表。
以下说法正确的是（）A．ab端输入电压的瞬时值表达式为u ab＝27sinl00πt（V）B．原、副线圈匝数比3：1C．流过灯泡L2的电流方向每秒钟改变50次D．电流表的示数为4A，ab端输入的功率P ab＝48W9．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大10．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（）A．小球重力与电场力的大小关系是B．小球重力与电场力的大小关系是C．小球在B点时，细线拉力T=2qED．小球在B点时，细线拉力三、实验题11．如图所示，滑雪道由傾斜滑道I和水平滑道Ⅱ组成，一个质量m＝75kg的滑雪者，保持图中姿势沿倾角θ＝37°的滑道I由静止开始下滑，经过5s滑到底端，然后再滑到滑道Ⅱ上。
设滑雪者从滑道I底端滑至滑道Ⅱ时速度大小保持不变，已知滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，不计空气阻力。
求滑雪者(1)在滑道I上下滑时的加速度；(2)滑到滑道I底端时的动能；(3)在滑道Ⅱ上滑行的距离。
12．读数：小量程：_____、________、_______、_____ 大量程：____、_____、_______、________ 四、解答题13．如图所示，透明半圆柱体折射率为，半径为R，长为L．平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S．14．如图所示的倾斜传送带与水平面的夹角为θ，且tanθ=0.75。