第一章 静电力与电场强度 单元检测试题（word版含解析）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
第一章
静电力与电场强度
单元检测试题（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．两试探电荷置于电场中、两点，所受电场力、方向如图所示。由图可知（　　）
A．点处的电荷带正电，点处的电荷带负电
B．点处的电荷带负电，点处的电荷带正电
C．点的场强小于点的场强
D．、两点场强大小相等
2．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
B．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值
C．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
D．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
3．如图所示，是等边三角形，在A点固定放置电荷量为的正点电荷，在C点固定放置一个试探电荷，试探电荷受到的静电力大小为F，再在B点固定放置电荷量为的负点电荷时，试探电荷受到的静电力大小为（　　）。
A．0
B．F
C．
D．
4．下列物理量的单位正确的是（　　）
A．静电力常量
B．万有引力常量
C．比荷
D．电场强度
5．如图所示，A、B、C为一条直线上的三点，若将一点电荷放于A点，则B点的电场强度为；若将此点电荷放于C点，则B点的电场强度为。已知A、B两点及B、C两点的距离分别为、，则等于（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，图中的带箭头实线均为电场线，下列说法正确的是（　　）
A．图甲描述的是一带负电点电荷形成的电场
B．图乙描述的是两个等量异种点电荷产生的电场
C．图丙描述的是两个等量负电点电荷产生的电场
D．图丁描述的是一带电平行板电容器两板间的电场
7．如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中（　　）
A．试探电荷所受的静电力先增大后减小
B．试探电荷的电势能先不变后减小
C．试探电荷的电势能先增大后减小
D．试探电荷所经过各点处的电势先升高后降低
8．如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。一带负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C点无初速释放后由C运动到D。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球的加速度先增加后减小
B．小球的速度先增大后减小
C．杆对小球作用力方向不变
D．杆对小球的作用力先增大后减小
9．如图，取一对不带电的，有绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触。把带正电荷的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开。然后先手持绝缘柱把导体A和B分开，再移开C。移开C之后，下列说法正确的是（　　）
A．A带正电，B带负电
B．A带负电，B带正电
C．A、B上的金属箔片完全闭合
D．A、B上的金属箔片仍张开一定角度
10．在电场中的导体处于静电平衡时，一定为零的物理量是（　　）
A．导体内任意两点间的电势差
B．导体内任一点感应电荷的场强
C．导体表面任一点的场强
D．导体内的净电荷
11．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，静电力常数为k。则（　　）
A．A点的电场强度大小为
B．B点的电场强度大小为
C．D点的电场强度大小可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
12．如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．a、b小球带同种电荷，与c球电荷电性相反
B．a、b小球电量之比为
C．a、b小球质量相等
D．a小球质量小于b小球质量
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？
14．如图竖直向上的匀强电场中，一个质量4×l0-4kg，电荷量2×l0-7C的带正电小球，由于受力平衡处于静止状态。（取10m/s2）问：
（1）小球所受电场力多大?
（2）匀强电场场强多大?
15．如图所示，将一带电体靠近一中性导体，是否会产生静电感应？
16．把质量是2.0×10－3kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示。若将带电荷量为4.0×10－8C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，（k=9.0×109Nm2/C2，g取10m/s2）试求：
(1)B球受到的静电力为多大？
(2)B球所带电荷量为多少？
参考答案
1．A
【详解】
AB．A点的试探电荷所受电场力和电场方向相同，所以A点电荷带正电，B点的试探电荷受的电场力与电场方向相反，故点处的电荷带负电，故A正确，B错误；
CD．由图可知，A点电场线比B点密集，故A点的场强大于B点的场强，故CD错误。
故选A。
2．B
【详解】
因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，B正确。
故选B。
3．B
【详解】
设等边三角形的边长为L，试探电荷在C受力如图所示
静电力的大小为
在B点固定放置电荷量为的负点电荷时，静电力大小为
由几何
关系可知，则合成后有
故选B。
4．B
【详解】
A．由库仑定律可得
则静电力常量单位，故A错误；
B．由万有引力定律可得
则万有引力常量单位，故B正确；
C．比荷为，所以比荷的单位，故C错误；
D．电场强度，所以电场强度的单位，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
由题意可知，当点电荷放于A点，则B点的电场强度为
而若将此点电荷放于C点，则B点的电场强度为
因此
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】
A．甲图为发散的直线电场线，则为一带正电点电荷形成的电场，故A错误；
B．图乙中右侧为正点电荷发出电场线，左侧为负点电荷收电场线，且电场线对称分布，则描述的是两个等量异种点电荷产生的电场，故B正确；
C．图丙中是场源发电场线，描述的是两个等量正电点电荷产生的电场，故C错误；
D．图丁中的四条电场线不全是平行等距，则不是带电平行板电容器两板间的电场，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】
根据等量异种电荷连线中垂线的特点，试探电荷从A到B的过程在等势线上移动时，电势不变，电势能不变，静电力变大，从B到C的过程中电势变大，静电力变大，静电力做正功，电势能减小，ACD错误，B正确。
故选B。
8．CD
【详解】
A．因直杆处于AB的连线的中垂线上，所以此线上的所有点的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球一直做匀加速直线运动，故A错误；
B．小球在竖直方向的加速度不变，小球的速度一直增大，故B错误；
CD．从C到D，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，则杆对小球的作用力先增大后减小，方向始终是水平向右，故CD正确。
故选CD。
9．BD
【详解】
把带正电荷的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开，此时，A带负电，B带正电，然后先手持绝缘柱把导体A和B分开，A仍然带负电，B仍然带正电，然后移走C，A、B上的电荷不会中和，所以A、B上的金属箔片仍张开一定角度。
故选BD。
10．AD
【详解】
A．处于静电平衡的导体是等势体，导体内部任意两点间的电势差一定为零，选项A正确；
B．处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零，即感应电荷的场强与外电场的合场强为零，所以感应电荷的场强不为零，选项B错误；
C．处于静电平衡的导体表面的场强不为零，选项C错误；
D．处于静电平衡的导体内部没有净电荷，选项D正确。
故选AD。
11．AC
【详解】
A．O点固定一电荷量为Q的正电荷在A点产生的场强方向竖直向上，大小为
根据场的叠加原理可得
A正确；
B．O点固定一电荷量为Q的正电荷在B点产生的场强方向水平向右，大小为
根据场的叠加原理可得
B错误；
C．O点固定一电荷量为Q的正电荷在D点产生的场强方向水平向右，大小为
根据场的叠加原理可得
若，则D点场强为0，C正确；
D．A、C两点的场强大小相等，方向不同，D错误；
故选AC。
12．ABC
【详解】
A．对c受力分析可知，c受到竖直向下的重力、圆环对c的竖直向上的支持力以及a与b对c的库仑力，其中重力与支持力的方向在竖直方向上，水平方向有a对c的库仑力的分力与b对c的库仑力的分力，由共点力平衡的条件可知，a与b对c的作用力都是吸引力或都是排斥力时c才能平衡，所以a与b的电性必定是相同的；a与b带同种电荷，它们之间的库仑力是斥力，对a受力分析可知，a受到竖直向下的重力，和圆环沿半径向外的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，水平方向有支持力的向左的分力，b对a的库仑力向左的分力、c对a的库仑力的分力，若a要平衡，则c对a的库仑力沿水平方向的分力必须向右，所以c对a的作用力必须是吸引力，所以c与a的电性一定相反。所以a、b小球带同种电荷，与c球所带的电性相反。所以选项A正确；
B．设圆环的半径为R，a、b、c三个小球的带电量分别为、、，由几何关系可得
，
a与b对c的作用力都是吸引力，它们对c的作用力在水平方向的分力大小相等，则
所以
所以选项B正确；
CD．把a、b两小球看作一个整体，a、b两小球在圆环上滑动时可看作a、b连线为一个杠杆，c球所在位置为支点，两球绕c旋转，所以a、b整体处于杠杆平衡，受力分析发现，只有a、b自身的重力是让a、b杠杆旋转的力，画出两力的力臂并由几何知识可得
所以杠杆平衡方程为
所以有
即C项正确，D项错误。
故选ABC。
13．正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A
【详解】
略
14．（1）；（2）
【详解】
（1）根据二力平衡条件得
（2）根据电场强度定义可得
15．会产生静电感应
【详解】
根据电荷守恒定律可知：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。呈电中性物体的正、负电荷数目相等，而由于异种电荷相互吸引，靠近带电体的一端形成了一类电荷的聚集，另一端聚集了另一类电荷。此题中，细棒中的电荷对中性导体中的电子有排斥作用，使得电子（电子带负电）在右端聚集，左端聚集一些正电荷。所以会产生静电感应。
16．(1)2×10－2N；(2)5.0×10－6C
【详解】
(1)对B球受力分析如图所示
根据共点力平衡条件，结合几何关系得到
,
解得
(2)由库仑定律可得得