(常考题)人教版高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试卷(含答案解析)(2)

一、选择题
1．如图所示，几种电荷形成的电场中，A 、B 两点电场强度方向相同的是（ ） A ． B ． C ．
D ．
2．两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等。

用E 1和E 2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，12E E =的点（ ）
A ．有三个，其中两处合场强为零
B ．有三个，其中一处合场强为零
C ．只有两个，其中一处合场强为零
D ．只有一个，该处合场强不为零 3．关于电场线，以下正确的说法是（ ）
A ．电场线是实际存在的曲线，人们通过实验把它们找出来
B ．电场线在任一点的切线方向，就是电荷在该点所受电场力的方向
C ．电场线与电荷的移动轨迹是一致的
D ．电场线有起点和终点，不是一条闭合的曲线
4．以下关于与电场强度有关的几个公式的说法，其中不正确的是（ ）
A ．公式U E d =⋅只适用于匀强电场
B ．只要电场中电场线是直线，公式U E d =⋅就适用
C ．公式F E q =
是定义式，适用于任何电场 D ．公式2kQ E r
=是由库仑定律得出的，因而只适用于点电荷（真空中）的电场 5．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法可行的是 （ ） A ．每个点电荷的电荷量都增大到原来的4倍，电荷间的距离不变
B 2
C ．保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷间的距离减小为原来的12
D ．一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12
6．两个大小相同的小球带有同种电荷，（可看作点电荷），质量分别为1m 和2m ，带电量
分别为1q 和2q ，用绝缘线悬挂后，因静电力而使线张开，分别与竖直方向成夹角1α和2α，且两球同处一水平线上，如图所示，若12αα=，则下述结论正确的是（ ）
A ．必须同时满足12q q =，12m m =
B ．一定满足1212
q q m m = C ．1q 一定等于2q
D ．1m 一定等于2m
7．如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60MOP ∠=︒，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（ ）
A ．2：1
B ．1：2
C ．23
D ．43
8．在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献。

他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A ．安培首先提出用电场线描绘抽象的电场这种形象化的研究方法
B ．牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法
C ．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法
D ．场强表达式F
E q =和加速度表达式
F a m
=都是利用比值法得到的定义式 9．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A ､B 带有同种电荷，用指向墙面的水平推力F 作用于小球B ，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示。

若将小球B 向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（ ）
A．推力F变大
B．竖直墙面对小球A的弹力变小
C．地面对小球B的支持力变大
D．两个小球之间的距离不变
10．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（）
A．B．C．D．
11．如图所示，A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球（可视为点电荷），其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连，现把A、B、C按一定的位置摆放，可使三个小球都保持静止状态。

已知小球B的带电量为-q，小球C的带电量为+4q，则以下判断正确的是（）
A．小球A的带电量一定为+4q
B．轻质细杆一定处于被拉伸状态
C．小球A与B之间的距离一定为L
D．若将A向右平移一小段距离，释放后A一定向左运动
12．下列设备中利用了尖端放电原理的是（）
A．避雷针
B．油罐车后面装一条拖地的铁链
C．飞机轮上装搭地线
D．静电除尘
13．如图所示，A、B是某点电荷电场中的一条电场线。

在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点运动。

对此现象，下列判断正确的是（不计电荷重力）
（）
A．电荷向B做匀速运动
B．电荷向B做加速度越来越小的运动
C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动
D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定
14．如图所示，光滑绝缘的水平面上的P 点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N 点由静止开始释放一个也带正电的小球（可视为质点）．以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ． 15．真空中两个材质、大小相同的金属小球A 、B （可看成点电荷）带同种电荷，其所带电荷量大小之比为1:9.相隔一定距离时，它们之间的静电力大小为F .现将A 、B 球接触后再放回原处，则它们之间的静电力大小变为（ ）
A ．169F
B ．259F
C ．16F
D ．25F
二、填空题
16．在电场中P 点放一个电荷量为9410C -⨯的点电荷，它受到的电场力为42N 10-⨯，则P 点的场强为______N/C ，换一个电荷量为4210C -⨯的电荷放在P 点，则P 点的场强为______N/C 。

把该点的点电荷移走，P 点的场强为______N/C 。

17．真空中正三角形ABC 的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A 、C 两点处为正点电荷，B 点处为负点电荷，如图所示.A 处点电荷所受静电力大小为F ，则B 、C 两处点电荷所受静电力大小分别为_____________、_____________。

18．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一带电量为-q 的点电荷，在距水平面高h 处的空间内存在一场源点电荷+Q ，两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°，现给-q 一水平初速度，使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动且对水平面无压力，已知重力加速度为g ，静电力常量为k ，则点电荷-q 做匀速圆周运动的向心力为_____；点电荷-q 做匀速圆周运动的线速度为_____。

19．如图，当一个带正电荷的物体C靠近原来不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，使导体靠近带电物体的A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷；若导体B端用导线经接地过一段时间再断开，再移走A，则导体A端带______（填“正”或“负”）电荷，远离带电物体的B端带______（填“正”或“负”）电荷。

20．如图所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上。

当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，由此推断小球N带_____电荷（选填“正”或“负”）。

若把导体球M靠近带电小球N，则丝线与竖直方向的夹角θ将_____（选填“变大”或“变小”）。

21．正四面体ABCD的棱长为a，A点固定点电荷+Q，B点固定点电荷－Q，静电力常量为k，则D点的场强大小为______；若A点的电荷单独在C点产生的电势为 ，则两电荷在C 点共同产生的电势为______。

22．如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态．施加一水平向右的匀强电场后A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为
_______．在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α=60°处，然后再将A的质量改变为2 m，其新的平衡位置在α=30°处，A受到的电场力大小为_______．
23．如图所示，A为带正电的金属小球，B为不带电的孤立导体．若将小球A放在导体B
附近，但不与B接触，则导体B的左端所带电荷为______（填“正电荷”或“负电荷”或“无”）；若将小球A与B接触后，让A与B远离，则导体B的左端所带电荷为______（填“正电荷”或“负电荷”或“无”）．
24．如图所示，一质量为m、带电量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g。

（1）判断小球带何种电荷。

（2）求电场强度E。

25．利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．A和B分别接到高压电源的_______，其装置示意图如右图所示，含粉尘的高温气体从管口_______（填“C”或“D”）进入金属管A内，A、B之间有很强的电场，距B越近，场强越大．
26．质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻两球间的距离均为L，A球带电荷量q A=＋10q；B球带电荷量q B=＋q。

若在C上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则C球带_____电（填“正”或“负”），外力F等于_____。

三、解答题
27．如图所示，在光滑绝缘水平地面上相距为d的BC两点固定两带电小球，另一质量为m、电荷量为q的带正电小球在空中A点静止不动，A、B、C在同一竖直平面内，此时
A、B间距离为
3
2
d，A、C间距离为
2
d。

已知重力加速度为g，静电力常量为k。

求：
(1)B、C两点处小球分别带何种电荷；
(2)B、C两点处小球各自所带的电荷量。

28．如图所示，ABCD为竖直放置的绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的1
4
光滑圆弧形
管道，BCD部分是固定的水平光滑直管道，两部分管道恰好相切于B点。

水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q。

现把质量为m、电荷量为+q 的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。

求：
(1)小球运动到B处时受到电场力的大小；
(2)小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小；
(3)写出小球从B点进入直管道，运动到C点的过程中，小球对轨道的压力F N随图中θ的关系式？
29．如图所示，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋5.4×10－6 C；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m＝1.0×10－2 kg.现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
30．电荷所带电荷量q=3.0×10﹣10C，在电场中的某一点所受的静电力F=6.3×10﹣7N，方向竖直向上，试求这一点的电场强度．若在这一点放一电荷量为q1=6.0×10﹣10C的电荷时，那么电荷所受静电力多大？若在这一点不放电荷时，这一点的场强多大？。