人教版高中物理选修3-11-2库仑定律

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

1-2库仑定律

基础夯实

1．(2011·烟台高二检测)关于点电荷，下列说法正确的是( )

A ．点电荷是理想化模型，实际不存在

B ．体积很大的带电体一定不能看作是点电荷

C ．只有带电荷量很小的带电体才可以看作是点电荷

D ．只有体积很小的带电体才可以看作是点电荷

答案：A

解析：点电荷是理想化模型，实际并不存在，A 正确。当带电体

间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以BCD 错误。

2．(2012·盘锦市高二检测)关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2r 2，下列说法中正确的是( )

A ．真空中两个电荷中，大电荷对小电荷的作用力大于小电荷对

大电荷的作用力

B ．当真空中两个电荷间距离r →0时，它们间的静电力F →∞

C ．当两个电荷间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了

D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了

答案：D

解析：由牛顿第三定律可判A错。当r→0时，库仑定律不再适用B错D对。当r→∞时，库仑定律适用，C错。只有D选项正确。

3．(2011·苍山高二检测)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定()

A．两球都带正电

B．两球都带负电

C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力

D．两球受到的静电力大小相等

答案：D

解析：两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故选项A、B都错。静电力遵从牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，故C项错，D项对。

4．(2012·诸城高二质检)如图所示，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 所带电荷量比b 的小。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来表示，它应是( )

A ．F 1

B ．F 2

C ．F 3

D ．F 4

答案：B

解析：根据力的叠加原理可判B 选项正确。

5．(2011·武威高二检测)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同

金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力

的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2

，则两球间库仑力的大小为( )

A.112F

B.34F

C.43

F D ．12F 答案：C

解析：由库仑定律得：F ＝k 3Q 2

r 2，两球相互接触后各自带电荷量Q ′＝(＋3Q －Q )2＝Q ，故当二者间距为r 2时，两球间库仑力F ′＝k Q 2⎝ ⎛⎭

⎪⎫r 22

＝k 4Q 2r 2，故F ′＝43

F ，C 正确，故选C 。 6．(2012·潍坊高二检测)

如图所示，可视为点电荷的小物体A 、B 分别带负电和正电，B

固定，其正下方的A 静止在绝缘斜面上，则A 受力个数可能为( )

A ．2

B ．3

C ．4

D ．5

答案：AC

解析：小物体A 必定受到两个力作用，即重力和B 对它的库仑

力，这两个力方向相反，若两者恰好相等，则A 应只受这两个力作用。若向上的库仑力小于A 的重力，则A 还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得A 必定也受到了斜面的静摩擦力，所以A 受到的力可能是2个，也可能是4个， 选A 、C 。

7.把质量2g 的带负电小球A ，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量

为Q ＝4.0×10－6C 的带电球B 靠近A ，当两个带电小球在同一高度相距30cm 时，绳与竖直方向成α＝45°角。试求：

(1)B 球受到的库仑力多大？

(2)A 球带电荷量是多少？

答案：(1)2×10－2N (2)5.0×10－8C

解析：(1)带负电的小球A 处于平衡状态，A 受到库仑力F ′、

重力mg 以及绳子的拉力T 的作用，其合力为零。因此mg －T cos α＝0①

F ′－T sin α＝0②

②÷①得F ′＝mg tan α＝2×10－3×10×1N ＝2×10－2N 。

根据牛顿第三定律有F ＝F ′＝2×10－2N ，

(2)根据库仑定律F ′＝k qQ r 2 ∴q ＝F ′r 2kQ ＝2×10－2×(0.3)29×109×4.0×10－6

C ＝5.0×10－8C 。 能力提升

1．设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1000km 的

地方，又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000km 的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘( )

A ．向星球下落

B ．仍在原处悬浮

C ．推向太空

D ．无法判断

答案：B

解析：设粉尘距球心为r ，粉尘质量为m ，星球质量为M ，粉尘

电量为q ，星球电量为Q ，则有KQq r 2＝G Mm r 2 由等式可看出r 再大，等式仍成立，故选B 。

2．(2012·海岳中学高二检测)如图所示，完全相同的金属小球A

和B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x 0，现将不带电的与A 、B 完全相同的金属球C 先与A 球接触一下，再与B 球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量变为( )

A.14

x 0 B.18x 0 C ．大于18

x 0 D ．小于18

x 0