2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册 第一章 静电场与电场强度 综合复习题（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
第一章
静电场与电场强度
综合复习题（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．下列关于电荷的说法正确的是（　　）
A．摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷
B．物体所带的电荷量可以是任意值
C．点电荷是一种理想化模型，实际不存在
D．只有很小的球形带电体才叫做点电荷
2．关于静电场的电场强度和电场线，下列说法正确的是（　　）
A．在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B．仅适用于真空中点电荷形成的电场
C．电场强度的方向处处与电场线垂直
D．沿着电场线方向，电场强度越来越小
3．如图所示，用毛皮摩擦过的塑料棒靠近水流时水流会发生弯曲。这里使水流发生弯曲的主要因素是（　　）
A．重力
B．核力
C．静电力
D．万有引力
4．如图，在一点电荷附近、点放置试探电荷测量其受力，下列试探电荷受力与电荷量的关系图中，正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为﹢4q和﹣q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　）
A．﹣q，在A左侧距A为L处
B．﹣2q，在B右侧距B为处
C．﹢2q，在B右侧距B为处
D．﹢4q，在B右侧距B为L处
6．如图、两带电小球用绝缘细线悬挂在点，平衡时两小球刚好在同一高度上，。悬线长度不相等，两小球质量为，，电量，，下列说法正确的是（　　）
A．、两带电小球一定带异种电荷
B．两小球带电量必然有
C．两小球质量必然有
D．上述情况下，不改变、的质量及带电量而使两悬线长度变得相等，重新平衡时悬挂、的悬线与竖直方向的夹角分别为、会有
7．如图所示，粗细均匀的绝缘棒组成一直径为r的圆形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线框的圆心，现在线框上A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿AO连线向右移动到距圆心O点2r的B点处，若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（　　）
A．0
B．
C．
D．
8．在库仑扭秤实验中，对于库仑力的研究，所使用的思想方法是（　　）
A．均分思想
B．放大法
C．控制变量法
D．补偿法
9．关于物理学史和物理思想、方法，下列说法正确的是（
）
A．库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值
B．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机
C．电场强度E＝、磁感应强度B＝都采用了比值定义法
D．点电荷的建立采用了理想模型法，任何小带电体都可视为点电荷
10．如图所示，粗糙绝缘斜面上有一带负电小物块，斜面顶端有一固定挡板，小物块通过一轻质绝缘弹簧与挡板相连，小物块处于静止状态。若现在在空间加上垂直于斜面向下的匀强电场（图中未画出），小物块依然静止，则下列说法正确的是（　　）
A．弹簧一定处于拉伸状态
B．小物块对斜面的压力减小
C．物块受到斜面的摩擦力不变
D．物块受到的摩擦力减小
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．如图，用绝缘丝线将一带静电的小球N挂在水平横杆上的P点，在N的左侧放置一带正电的小球M，由于静电相互作用，N平衡时丝线与竖直方向有一定的偏角。
(1)由图像可知，N所带为（______）
A．正电
B．负电
C．正负电都可以
(2)如果M的电荷量加倍，丝线偏角将（______）
A．变大
B．不变
C．变小
(3)如果两球的电荷量不变，把M向左移动一定距离，N静止时受到的静电力将（______）
A．变大
B．不变
C．变小
12．如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。
是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。
(1)下列选项中可以反映这个力大小的是______；
A．电荷间的距离
B．丝线偏离竖直方向的角度
C．带正电物体的电荷量
D．小球的电荷量
(2)若球质量为，在位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为______。
四、解答题
13．两个质量都为的导体球，分别被两根长0.04m的丝线吊在同一点上．让它们带上等量同种电荷后，两球互相排斥，至图所示位置平衡．
(1)试求两球间静电力的大小
(2)求导体球所带的电量．
14．在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10﹣9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=﹣1.0×10﹣10C，如图所示，求：
（1）q在M点受到的作用力；
（2）M点的场强；拿走q后M点的场强。
15．如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为μ，静电力常数为k，重力加速度为g。求：
(1)绝缘水平面对A的摩擦力多大？方向向哪儿？
(2)如果将A的电量增至+4Q且固定在水平面上，B的电量不变，求当B速度最大时，B前进的距离？
16．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a、b、c，三个小球在一条直线上，若释放小球a，小球a的初始加速度为–1
m/s2（向右为正），若释放小球c，小球c的初始加速度为3
m/s2，当释放小球b时，小球b的初始加速度应是多大？方向如何？
参考答案
1．C
【详解】
A．摩擦起电是电子转移，摩擦起电过程，是一个物体失去电子另外一个物体得到电子的过程，故A错误；
B．物体所带电量均是元电荷的整数倍，所以不可能为任意实数，故B错误；
CD．点电荷忽略了带电体的大小，与质点相似，是一种理想化的模型，实际并不存在，并不是只有很小的球形带电体才叫做点电荷，故C正确，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同，但是方向不同，选项A错误；
B．公式
仅适用于真空中点电荷形成的电场，选项B正确；
C．电场线的切线方向就是电场强度的方向，选项C错误；
D．沿着电场线方向，电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，选项D错误。
故选B。
3．C
【详解】
用毛皮摩擦过的塑料棒带正电，靠近水流时，水流会发生弯曲。这里使水流弯曲的主要因素是静电力。
故选C。
4．B
【详解】
电场强度的定义式，即图像的斜率表示场强的大小，而试探电荷的电量越大，同一点所受的电场力越大，即电场力关于电量q为增函数；根据点电荷周围的场强决定式可知
故选B。
5．D
【详解】
A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上，在AB连线上只有B的右侧某一位置合场强为零，则C的位置一定在B的右侧，设电荷C与B的距离为r，则C与A的距离为L+r，C能处于平衡状态，说明A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q，则有
解得
r=L
欲使A、B受到电场力合力都为零，则C只能带正电，对点电荷A受力平衡，则有
解得
Q=4q
即C带正电，电荷量为+4q，在B的右侧距B为L处。
故选D。
6．D
【详解】
AB．对小球受力分析，重力、库仑力与拉力，两小球之间的库仑力大小相等，方向相反，两带电小球的电荷量无法判断，根据平衡条件可知，两小球之间的力为斥力，故、两带电小球一定带同种电荷，故AB错误；
C．由平衡条件得
由于
故
故C错误；
D．假设平衡时如下图所示
将两小球看成一个整体，则整体受力平衡，则可以当成一个以O为支点的杠杆，杠杆平衡的条件是
设轻绳长为L，由几何关系知
即
整理得
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
线框上剩余的电荷在O点产生的电场的场强等效为线框上与A关于O对称的位置的带电量为q的电荷在O点产生的场强，故
E1＝
方向水平向左；将A处的带电量为q的一小段移到B点时，其在O点产生的电场的场为：、
E2＝
方向水平向左；由场强的叠加可知O点的场强
E＝E1＋E2＝
方向向左，ABC错误，D正确。
故选D。
8．ABC
【详解】
A．在库仑扭秤实验中，库仑是利用电量减半，再减半，观察力是不是随之减半再减半，而不是真正测出了力的大小，他使用的思想方法是均分思想，故A符合题意；
B．库仑通过扭秤实验的研究运用了微小量放大法，即当入射角改变α时，反射角改变2α的原理，将扭秤转动的角度通过反射光线在屏上光斑移动显示出来，故B符合题意；
C．库仑通过扭秤实验的研究运用了控制变量法，即控制入射光线不变的条件下，当入射角改变α时，反射角改变2α的原理，将扭秤转动的角度通过反射光线在屏上光斑移动显示出来，故C符合题意；
D．在库仑扭秤实验中，库仑没有用到补偿的物理思想，故D不符合题意。
故选ABC。
9．BC
【详解】
A．密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，库仑利用库伦扭秤实验测定了静电力常量，A错误；
B．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机，B正确；
C．电场强度、磁感应强度都采用了比值定义法，C正确；
D．点电荷的建立采用了理想模型法，当带电体的形状、体积和电荷量对所研究的问题影响可以忽略时，带电体才可以看成点电荷，D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AB．小物块一直静止，无法确定摩擦力与弹簧弹力的方向，但电场力垂直于斜面向下，故物块与斜面间正压力减小，
A错误B正确；
CD．小物块不动，电场力与斜面垂直，故弹簧弹力与摩擦力都不变，
D错误C正确。
故选BC。
11．A
A
C
【详解】
(1)[1]由图可知，两小球相互排斥，由电荷间相互作用可得，M、N带同种电荷，因此N带正电荷；
故选A。
(2)[2]设丝线偏角为，由共点力平衡条件可得
如果M的电荷量加倍，库仑力增大，重力不变，因此丝线偏角将增大；
故选A。
(3)[3]
如果两球的电荷量不变，把M向左移动一定距离，丝线偏角变小，N静止时，由共点力平衡条件可得
因此受到的静电力将变小；
故选C。
12．B
【详解】
(1)[1]探究影响电荷间相互作用力的因素实验时，还未得到库仑定律，此时电荷间作用力通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来
故选B
(2)[2]对球受力分析，由平衡得
13．(1)
；
(2)
【详解】
（1）对其中一个球进行受力分析如图，
得
（2）由几何关系知两球间距离为0.04m
又
由上解得
14．（1）1.0×10﹣8
N，方向沿MO指向Q；（2）100
N/C，方向由O指向M，拿走q后M点的场强仍为100
N/C，方向由O指向M
【详解】
（1）电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律得：
因为Q带正电，q带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q。
（2）由电场强度的定义式得：
方向由O指向M。
拿走q后M点的场强仍为100
N/C，方向由O指向M。
15．(1)，水平向右；(2)
【详解】
.(1)对A受力分析如图所示，因A处于静止状态，故有库仑力F大小等于静摩擦力f大小，所以
A、B电性相同，相互排斥，所以绝缘水平面对A的静摩擦力方向水平向右
(2)当加速度为0时，有库仑力大小等于滑动摩擦力大小，即
解得
R=
所以B前进的距离
16．–2
m/s2，方向向左
【详解】
把a，b，c看成一个系统，三个小球之间的相互作用力为内力．根据牛顿第三定律，每两个球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等，方向相反．这样系统内力之和为零，外力之和为零
设三个小球所受的合力分别为F1、F2、F3
则F1=ma1，F2=ma2，F3=ma3
F1+F2+F3=m（a1+a2+a3）=0
所以B球的加速a2=-（a1+a3）=-（-1+3）=-2m/s2；负号表示方向向左．
【点睛】
本题结合牛顿运动定律考查了库仑力，把握好正负号的判断是解决本题的关键．