第九章静电场及其应用单元测试（Word版含答案）

人教版物理必修三第九章静电场及其应用单元测试
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
下列说法正确的是
A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在
B. 根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大
C. 从公式来看，场强大小与成正比，与成反比
D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷
一个带电荷量为的试探电荷在电场中某点受到的静电力为，这一点的电场强度为，在如图中能正确反映、、三者关系的是
A. B. C. D.
下列有关摩擦起电的说法正确的是
A. 摩擦起电说明电荷是可以创造的
B. 摩擦起电时物体带负电是因为在摩擦过程中此物体得到电子
C. 摩擦起电的实质是正电荷从一个物体转移到另一个物体
D. 等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭
下列说法正确的是
A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在
B. 根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大
C. 从公式来看，场强大小与成正比，与成反比
D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷
两个可自由移动的点电荷分别放在、两处，如图所示。处为带电荷量为的正电荷，处为带电荷量为的负电荷，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则
A. 为负电荷，且放于右方 B. 为负电荷，且放于右方
C. 为正电荷，且放于右方 D. 为正电荷，且放于、之间
如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上，上端固定一带电小球，稳定后，电子秤示数为。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球与球充分接触后，再移至小球正上方处，待系统稳定后，电子秤示数为；用手摸小球使其再次不带电，后将该不带电小球与球再次充分接触并重新移至球正上方处，电子秤示数为。若两小球完全相同，则
A.
B.
C. 若小球带负电，增大，则增大
D. 若小球带正电，减小，则增大
如图所示的各电场中，、两点场强相同的是
A. 负点电荷电场
B. 等量同种电荷电场
C. 等量异种电荷电场
D.
如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，球面半径为，为通过半球顶点和球心的轴线。、为轴线上的两点，距球心的距离均为，在右侧轴线上点固定正点电荷，点、间距离为，已知点的场强方向水平向左、大小为，带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，则点的场强为
A. B. C. D.
如图长度为的导体棒原来不带电，现将带电量的正点电荷放在导体棒的中心轴线上距离棒左端处，如图所示。达到静电平衡后，下列说法正确的是
A. 导体棒左端电势高，右端电势低
B. 导体棒左端带正电，右端带负电
C. 棒上感应电荷在棒中心处产生的电场方向向右
D. 棒上感应电荷在棒中心处产生的电场强度大小为
如图所示，一对带绝缘支柱的导体、彼此接触，且均不带电，贴在两端下部的两片金属箔是闭合的。当把带正电荷的物体移近导体时，下列说法正确的是
A. 端的金属箔张开，端的金属箔闭合
B. 端的金属箔闭合，端的金属箔张开
C. 左端感应出正电荷，右端感应出负电荷
D. 若先把、分开，再移去，则带负电荷，带正电荷
二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
图示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，钢针与手摇起电机的负极相连，在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。
烟雾颗粒因为带________选填“正”或“负”电而被吸附到铝板上。
关于题中叙述的现象，下列说法中正确的是________。填正确答案标号
A.同一烟雾颗粒在被吸附过程中，离铝板越近，速度越小
B.同一烟雾颗粒在被吸附过程中，离铝板越近，速度越大
C.同一烟雾颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，离铝板越近，则加速度越大
在探究电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用带正电的小球和，球放在可移动的绝缘座上，球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点，如图所示。实验时，先保持两球的电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变球所带的电荷量，球所带电荷量不变，观察到球的电荷量越大，球悬线的偏角越大。
实验表明，两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量______而增大。填“增大”或“减小”此同学在探究中运用的科学方法是______。填“累积法”、“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”。
两球所带电荷量不变，当悬线与竖直方向的夹角分别为和时，、之间距离的比值为______。
三、计算题（本大题共4小题，共42.0分）
如图所示，在光滑绝缘水平面上方存在着电场强度大小为、方向水平向右的匀强电场。某时刻将质量为、电荷量为的小金属块从点由静止释放，经时间到达点，此时电场突然反向且增强为某恒定值，又经过时间小金属块回到点。小金属块在运动过程中电荷量保持不变。求：
、两点间的距离；
电场反向后匀强电场的电场强度大小。
如图所示，电荷量的正点电荷固定在空间中点，将质量、电荷量的另一正点电荷从点正上方处由静止释放，运动过程中速度最大位置在点。若静电力常量，重力加速度取，求：
释放时的加速度大小；
、间的距离。
在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和。放在、两点的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系，如图乙中直线、所示，放在点的电荷带负电，放在点的电荷带正电。
求点的电场强度的大小和方向；
试判断点电荷的电性，并说明理由；
求点电荷的位置坐标。
如图所示，在光滑绝缘水平面上固定着一根光滑绝缘的圆形滑槽，其圆心在点过点的一条直径上的、两点固定着两个点电荷其中，固定于点的为正电荷，电荷量大小为；固定于点的是未知电荷在它们形成的电场中，有一个可视为质点的，质量为、电荷量大小为的带电小球正在滑槽中运动，小球的速度方向始终平行于水平面若已知小球在点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，间的距离为，，；静电力常量为．
试确定固定在点的电荷的带电性质并求出其电荷量大小．
试确定小球的带电性质．
试求出小球在点的运动速度大小．
答案和解析
1.D 2.D 3.B 4.D 5.C 6.D 7.C 8.A 9.D 10.D
11.【答案】负；。
【解析】 在铝板和钢针中间形成电场，铝板与手摇起电机的正极相连，带负电的颗粒会被吸附到铝板上；
、由于电场力做功，同一烟雾颗粒在被吸附过程中，离铝板越近，速度越大，故B正确、A错误；
C、由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟雾颗粒在被吸附过程中，如果带电荷量不变，离铝板越近，则加速度越小，故C错误。
故答案为：负；。
12.【答案】减小 增大 控制变量法
【解析】解：对小球进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：，即球悬线的偏角越大，电场力也越大；
所以使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；
两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大；先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，这是只改变电量；所以采用的方法是控制变量法。
两球所带电荷量不变，当悬线与竖直方向的夹角分别为和时，根据知力之比为：：，根据库仑定律知距离之比为：
故答案为：减小，增大，控制变量法。
由于实验时，先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法。
根据知力之比为，根据库仑定律知距离之比。
该题考查库仑定律的演示实验，属于记忆性的知识点。本题属于简单题。
13.【答案】取向左为正方向，设在点时小金属块的速度为，电场反向后匀强电场的电场强度大小为，小金属块由点运动到点过程中， 联立解得。
，解得，小金属块由点运动到点的过程中，，联立解得。
14.【答案】取向下为正方向，根据牛顿第二定律有 代入数据解得。
当受到合力为零时，速度最大，则、间的距离满足 代入数据解得。
15.【答案】解：根据图乙结合场强公式得
因为电荷带负电，所以电场方向与电场力方向相反，即沿轴负方向。
点正电荷受力向右，则电场方向沿轴正方向，则点电荷位于之间，并且带正电。
根据点电荷场强公式得，
联立解得 。
16.【答案】解：由小球在点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度知：小球在点的
合力方向一定沿，且指向点。
对小球吸引，对小球排斥，因此小球带
负电、带负电．
由知：
由力的合成可得：
由力的合成可得：
即：
有前面分析：对小球吸引，对小球排斥，带负电，小球带负电．
在点，由力的合成可得
由几何关系知：
小球在点圆周运动，即：
小球在点的运动速度大小．
答：固定在点的电荷的带负电，其电荷量
大小是
小球带负电
小球在点的运动速度大小是．
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