高中物理必修三第九章《静电场及其应用》检测卷(答案解析)(24)

一、选择题
1．关于静电场，以下叙述中正确的是（ ）
A ．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷
B ．电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点的受力方向
C ．电场强度是标量，运算时不满足平行四边形定则
D ．电场线分布越密的地方电场强度越大
2．在x 轴上有两个点电荷，一个带正电1Q ，一个带负电2Q ，122Q Q =。

用1E 和2E 分别表示两个点电荷所产生的场强大小。

关于在x 轴上的电场强度，下列说法中正确的是（ ）
A ．12E E =之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为22E
B ．12E E =之点只有一处，该处合场强为零
C ．12E E =之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为22E
D ．12
E E =之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为22E
3．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中不正确的是（ ）
A ．把质子或电子叫元电荷
B ．191.610
C -⨯的电量叫元电荷
C ．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷
D ．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷
4．富兰克林提出存在正、负两种电荷，但物体通常呈电中性，这是因为（ ） A ．物体没有电荷
B ．通常物体所带的正负电荷一样多
C ．物体很容易失去电荷
D ．以上说法都不正确
5．如图所示悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线，下端有一个质最为m 、带电量为－q 的小球，若在空间加一与纸面平行的匀强电场，当电场强度为最小值时，小球静止在A 点，此时细线与竖直方向夹角为θ，则（ ）
A ．该电场的方向为水平向左方向
B ．该电场场强的最小值为sin mg E q θ=
C ．若剪断细线，小球将做曲线运动
D ．若撤去电场瞬时，小球的加速度为零 6．根据电场线的特点，在下图所示的电场中，则（ ）
A ．A
B E E > B ．A B E E =
C ．A B E E <
D ．无法判断 7．如图所示，当一个金属球A 靠近一个带正电的验电器上的的金属小球B 时，验电器中金属箔片的张角增大，下列关于A 的带电情况判断正确的是（ ）
A ．可能不带电
B ．一定带正电
C ．可能带正电
D ．一定带负电 8．如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中，三个带电小球质量相等，A 球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则 （ ）
A ．
B 球和
C 球都带负电荷
B ．B 球带正电荷，
C 球带负电荷 C ．B 球带负电荷，C 球带正电荷
D ．B 球和C 球都带正电荷
9．两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1212q q m m =
C ．1q 一定等于2q
D ．1m 一定等于2m
10．为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E 的大小，某同学用绝缘细线将质量为m 、带电量为+q 的金属球悬于O 点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角60θ=︒；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为30α=︒、重力加速度为g ，则该匀强电场的电场强度E 大小为（ ）
A ．3E mg q =
B ．mg
q E = C ．32mg E q = D ．33mg E q
= 11．如图，一个长为2L 、带电量为+Q 的绝缘细杆上电荷均匀分布。

在其延长线上，距右端点为2L 处有一个+q 的点电荷，测得距杆右端点为L 的A 点电场强度为0，则在其延长线上、距杆左端点为L 的B 点电场强度（ ）
A ．大小为
22625kq L ，方向向右 B ．大小为
22625kq L ，方向向左 C ．大小为
21350kq L ，方向向右 D ．大小为2
1350kq L ，方向向左
12．如图所示，真空中的正方体abcd —a ′b ′c ′d ′，在顶点a ′和c 固定两个电荷量相等的正点电荷，则下列关于其他六个顶点的说法正确的是（ ）
A ．其他六个顶点电场强度的大小均相等
B ．其他六个顶点电场强度完全相同
C ．仅有顶点b 和b ′电场强度大小相等
D ．仅有顶点a 和c ′电场强度大小相等
13．以一个点电荷为球心，在其周围空间中画出一个球面，对于球面上的各点
A ．电场强度的大小相同，方向不同
B ．电场强度的大小相同，方向相同
C ．电场强度的大小不同，方向不同
D ．电场强度的大小不同，方向相同
14．两个分别带有电荷量－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，它们之间的库仑力大小为F 。

两小球相互接触后分开放回原位置，则现在两小球间库仑力的大小为（ ）
A ．43F
B ．13F
C ．34F
D ．F
15．水平面上A 、B 、C 三点固定着三个电荷量为Q 的正点电荷，将另一质量为m 的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O 点，OABC 恰构成一棱长为L 的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k ，重力加速度为g ，为使小球能静止在O 点，小球所带的电荷量为
A ．2
3mgL kQ B ．2239mgL kQ C ．266mgL kQ D ．2226mgL kQ
二、填空题
16．真空中有一电场，在电场中的P 点放一电量为92.010C -⨯的检验电荷，它受到的电场力为54.010N -⨯，则P 点的场强为________N ／C ；若拿走检验电荷，则P 点的场强为________N ／C 。

17．如图所示，当带正电的绝缘空腔导体A 的内部通过导线与验电器的小球B 连接时，问验电器是否带电？
18．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 。

19．把一电荷Q 分为q 和()-Q q 两部分，使它们相距一定的距离，当q 和Q 的关系满足______时，这两部分电荷间的库仑斥力达到最大。

20．如图所示，均匀带电圆环的总电量为Q ，环的半径为b ，在轴线上距环心为a 处有一点，圆环上的电荷在这一点产生的总场强大小为_____。

21．如图所示，两个质量相等的小球A 、B ，都用长L 的绝缘细线挂在光滑绝缘的竖直墙上O 点，A 球靠墙且其悬线刚好竖直，B 球悬线偏离竖直方向θ角而静止。

若由于外部原因小球B 的电量减小，系统重新平衡，此时A 、B 两球之间的库仑力___，小球B 受到的细线拉力____ （选填“变大”、 “变小”或“不变”）
22．在真空中某点电荷Q 的周围有A 、B 两点，它们离Q 分别为1cm 和2cm ，若将一个电荷量为1010C -的正电荷q 放在A 点，它所受的电场力大小为4910N -⨯，则电荷Q 在A 点产生的电场的电场强度大小为____________N/C ，电荷量Q =_________C ，电荷Q 在B 点产生的电场强度大小为_________N/C ．
23．1q 2q 3q 分别表示在一条直线上从左到右的三个点电荷，已知1q 与2q 之间的距离为1L ，2q 与3q 之间的距离为2L ，且每个电荷都处于平衡状态．
（1）如2q 为正电荷，则1q 为________电荷．
（2）1q 、2q 、3q 三者电量大小之比是________．
24．如图,倾角为θ的光滑斜面上用平行斜面的细线拴有带电小球A ,地面上用杆固定带电小球B ,AB 在同一水平高度,且距离为d .已知A 球质量为m ,电量为﹢q .若细线对小球A 无拉力,
则B带___电(选填“正”或“负”)；若斜面对小球A无支持力，则B球的电量应为___.
25．如图所示，倾角为30 0 的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点0处固定一正电荷Q，让一个质量为m、电荷量为q的负电荷的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边的垂足D时速度为v.
(1)在质点运动中不发生变化的是_________
A．重力势能 B．电势能与重力势能之和
C．动能和重力势能之和 D．动能、重力势能、电势能三者之和
(2)该质点滑到非常接近斜边底端C时速率v c 为多少
26．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落．若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为v2．已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验时测出r、v1、v2，E、η为已知，则
（1）油滴的带电量__________．
（2）经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C)
6.418.019.6511.2312.8314.48
分析这些数据可知__________．
三、解答题
27．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。

整个系统置于方向水平的匀强电场中。

已知静电力常量为k若三个小球均处于静止状态，求匀强电场场强的大小？
28．如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为1.0×10-8C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线。

当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°角：
(1)小球的电性；
(2)该电场的场强大小为多少？
29．用10cm的细线将质量为8kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为10N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。

(1)分析小球的带电性质；
(2)求小球的带电量；
(3)求细线的拉力（g取10m/s2）。

30．如图，真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2= -1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上．
（1）x坐标轴上哪个位置的电场强度为零?
（2）x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴的正方向的?。