第九章 静电场及其应用 第4节静电的防止与利用同步练习（Word版含答案）

2019人教版必修第三册 第九章 静电场及其应用 第4节 静电的防止与利用 同步练习
一、多选题
1．如图所示为点电荷Q的电场中的三条电场线，下列说法正确的是（ ）
A．若Q为负电荷，EA＜EB
B．若Q为负电荷，EA＞EB
C．若Q为正电荷，EA＜EB
D．若Q为正电荷，EA＞EB
2．A、B两个点电荷在真空中产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的( )
A．这两个点电荷一定是等量异种电荷
B．这两个点电荷一定是等量同种电荷
C．把某正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变
D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小
3．如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是(　　)
A．粒子在M点的速率最大
B．粒子所受电场力与电场方向相同
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子速度先减小后增大
4．如图所示，水平实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的正确判断是（ ）
A．带电粒子带负电荷电
B．该粒子运动方向为由a至b
C．带电粒子所受电场力的方向向右
D．带电粒子做匀变速运动
二、单选题
5．图所示为电场中某条电场线的示意图，则下列说法中正确的是 （ ）
A．电场线是电场中实际存在的线
B．电场线上每点的切线方向表示电场中该点的电场强度方向
C．电场线在电场中可以相交
D．电场中电场线较密的地方电场强度较小，电场线较疏的地方电场强度较大
6．如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是（ ）
A．这个电场不可能是孤立的负点电荷的电场
B．点电荷q在A点处受到的静电力与在B点处受到的静电力一样大
C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小（不计重力）
D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
7．下列各图中，正确描绘两个等量正电荷电场线的是（　　）
A． B．
C． D．
8．将质量为m的正点电荷q，在电场中从静止开始释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下列说法正确的是（　　）
A．点电荷运动轨迹必和电场线重合
B．点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直
D．点电荷所受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致
9．在如图所示的各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10．一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）
A． B． C． D．
11．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则 （　　）
A．A点的电场强度较大
B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到电场力作用
C．同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹
12．如图所示为某电场中的一条电场线，a、b为该电场线上的两点，则下列判断中正确的是（　　）
A．a点的场强一定比b点的场强小
B．在a点由静止释放一个负电荷，若仅受电场力作用，负电荷一定向b点运动
C．负电荷在a点受到的电场力方向向左
D．正电荷在运动中通过b点时，其运动方向一定沿方向
13．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（　　）
A． B．
C． D．
14．真空中有两个等量同种电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度情况的是( )
A．
B．
C．
D．
15．经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示）与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同.图丙中点电荷+q到金属板MN的距离OA为L，AB是以点电荷＋q为圆心.L为半径的圆上的一条直径，则下列说法正确的是（ ）
A．B点电场强度的大小为
B．A、B两点场强大小相等，方向相反
C．圆上关于直径AB对称的两点C、D处的场强相同
D．若将一表面绝缘的带正电的小球（可看成点电荷、不影响原电场）沿MN右侧边缘自上向下移动，小球所受电场力先变小后变大
16．如图所示，两条曲线中一条是电场线，另一条是带电粒子P的运动轨迹，图示时刻其速度为v，加速度为a，有以下四种说法：①bc是电场线，de是轨迹线；②bc是轨迹线，de是电场线；③此时Р粒子正在做加速运动；④此时P粒子正在做减速运动.其中正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
三、解答题
17．两带电荷量分别为q和－q的点电荷相距为l，由库仑定律可知点电荷的场强公式为（式中r为某点到点电荷的距离），在图中画出两电荷连线上的场强随x的变化图线.
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BD
【详解】
由于不知道电场线的方向，所以不能判断该电场是正电荷还是负电荷产生的，但是无论是正电荷还是负电荷，都是A点的电场线密，B点的电场线疏，则EA＞EB.
A．若Q为负电荷，EA＜EB，与结论不相符，选项A错误；
B．若Q为负电荷，EA＞EB，与结论相符，选项B正确；
C．若Q为正电荷，EA＜EB，与结论不相符，选项C错误；
D．若Q为正电荷，EA＞EB，与结论相符，选项D正确；
2．AC
【分析】
电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，从而判断两电荷的电性；
判断由C到D点电场力的方向是否发生变化，可以从做功角度或者从场强叠加角度找出合场强的方向，从而判断电场力的方向；
从电场线的疏密判断场强的大小；
【详解】
AB、根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，而且电荷A、B周围电场线分不情况完全一致，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A正确，B错误；
C、由图可知，中垂线MN为等势面，即CD两点电势相等，正点电荷q从C点移到D点，电场力不做功，可知电场力的方向与NM垂直，即水平方向，则正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变，故C正确；
D、根据电场线的疏密可知，C点附近电场线密集，故C点的电场强度比D点电场强度大，故D错误．
【点睛】
常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性问题．
3．CD
【详解】
AD．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，然后向左运动时，电场力做正功，粒子的速度增加，所以A错误，D正确；
B．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，粒子所受电场力沿电场的反方向，故B错误；
C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；
4．AD
【详解】
AC．做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向，物体受到的合力方向指向轨迹弯曲的内侧，带电粒子只受电场力，故电场力即为所受合力，电场力方向在电场线的切线方向上，若电场线为直线，电场力就沿电场线所在直线，综合判定可知该带电粒子所受电场力水平向左，粒子带负电荷，选项A正确，C错误；
B．粒子运动方向无法判定，选项B错误.
D．由于粒子在匀强电场中运动，则粒子所受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变，选项D正确；
5．B
【详解】
A．电场线是假想的，电场中实际不存在电场线，故A错误；
B．电场中某点的方向等于该点沿电场线的切线方向，选项B正确；
C．若电场线相交，则相交处场强方向有两个，和电场方向是唯一的相矛盾，故电场线不相交，故C错误；
D．电场线的疏密表示电场强弱，电场线较密的地方电场强度较大，电场线较疏的地方电场强度较小，故D错误；
6．A
【详解】
A．孤立的负点电荷形成电场的电场线是会聚的射线，可知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，A正确；
BC．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强变小，所以EA＞EB，FA＞FB，aA＞aB，B、C错误；
D．电场线的切线方向为该点场强的方向，由F=qE知负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，D错误.
7．D
【详解】
试题分析： A、C中电场线方向标错，此外A、B中电场线相交了，则A、B错；D正确．
考点：本题考查电场线的形状与方向．
8．D
【详解】
A．初速度为零的点电荷的运动轨迹是由电场力决定的，当电场力的方向不变时，其轨迹是直线，即与电场线重合；当电场力的方向变化时，其轨迹是曲线，并不与电场线重合，故A错误；
B．电场线的切线方向为正电荷的受力方向，并非速度方向，故B错误；
CD．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向一致，故C错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
AB．A图和B图中的ab两点的电场的方向不同，场强大小相等，所以两点的电场强度不相同。故AB错误；
C．C图中的ab两点，b点的电场线比较密，所以b点的场强大。故C错误；
D．D图中的两点所在的电场为匀强电场，两点的电场强度大小相等，方向相同，场强相同，故D正确；
故选D。
【点睛】
10．B
【详解】
AD．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧．故AD两项错误；
BC．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点从a运动到c，质点的速率是递增的，则质点受力方向与运动方向成锐角；质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧且与运动方向成钝角．故B项正确，C项错误．
11．A
【详解】
A．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处密，则A点的电场强度比B点的大，A正确；
B．电场线可以形象描述电场的强弱和方向，在B点没有画出电场线，但仍有电场，电荷在B点要受到静电力作用，B错误；
C．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处密，则A点的电场强度比B点的大，根据
同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力大，C错误；
D．正电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，正电荷将离开原电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致，D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由于只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况。所以不能判断场强的大小，故A错误；
BC．由题图可知a点电场的方向向左，所以当在a点由静止释放一个负电荷时，负电荷受力的方向向右，所以负电荷一定向b点运动，故B正确，C错误；
D．正电荷受到的电场力的方向一定沿着电场线的切线方向，但其通过b点时运动方向可以为任意方向，故D错误。
故选B。
13．C
【详解】
由v-t图像可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反。
故选C。
14．B
【详解】
试题分析：如果向右规定为正方向，两个点电荷都是正电荷，则中点O处的电场强度为0，故图像一定经过原点，A错误；原点向右，距离是正值，但两个点电荷合场强的方向却是向左的，即电场强度的是负值，当原点向左，两个点电荷合场强的方向向右，即电场强度是正值，故其在x轴上的变化规律如B图所示，故B正确．
考点：同种电荷的电场强度与位置的关系．
15．A
【详解】
A．根据点电荷场强公式和场强叠加原理.，故A正确；
B．电场线疏密表示电场强弱，A点电场线比B点密，因此A点场强大，两点场强方向相反，故B错误；
C．C、D处的场强方向不相同，故C错误；
D．沿MN右侧边缘自上向下电场线先变密后变疏，移动小球，电场力先变大后变小，故D错误.
16．C
【详解】
做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向，所以de是轨迹线；电场力沿电场线的切线方向，当电荷所受的电场力就是合力时，加速度方向和电场力的方向相同，所以bc为电场线，则①正确，②错误.当合力与速度的夹角为锐角时，物体做加速运动；当合力与速度的夹角为钝角时，物体做减速运动，由图可知粒子正在做减速运动，则③错误④正确.
A．①③，与结论不相符，选项A错误；
B．②③，与结论不相符，选项B错误；
C．①④，与结论相符，选项C正确；
D．②④，与结论不相符，选项D错误；
17．见解析
【详解】
首先我们可以从熟悉的等量异种点电荷的电场线分布图（图甲）定性地看出场强大小的变化情况.若研究点P(x，0)位于两点电荷之间，则场强大小.两点电荷中点的场强最小，为.故场强大小随x的分布如图乙所示，x=0和x=l为两条渐近线.
答案第1页，共2页
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