第九章 静电场及其应用 单元训练（Word版含解析）

第九章、静电场及其应用
一、选择题（共16题）
1．跟毛皮摩擦过的胶木棒靠近已带电的验电器时，发现验电器金箔张开的角度变小，由此可以判定（ ）
A．验电器原来带正电 B．验电器原来带负电
C．验电器所带电荷部分被中和 D．验电器所带电荷部分跑掉
2．下列关于元电荷的说法正确的是（　　）
A．元电荷实质上是指质子和电子本身
B．一个带电体的电荷量为元电荷的303.5倍
C．元电荷是最小的电荷量
D．元电荷有正负之分
3．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为和，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为，式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为（ ）
A． B．
C． D．
4．两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量，两球心相距90cm时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小 （ ）
A．300F（ B．1200F C．900F D．无法确定
5．下列物理量中，哪个是矢量
A．质量 B．功 C．路程 D．电场强度
6．在干燥天气下，一个小孩从滑梯上往下滑，在下滑过程中，发现小孩的头发向四周“炸开”，如图所示。产生这一现象的原因可能是（　　）
A．小孩与滑梯间摩擦起电，使头发带上了异种电荷
B．小孩与滑梯间摩擦起电，使头发带上了同种电荷
C．小孩与滑梯间感应起电，使头发带上了异种电荷
D．小孩与滑梯间感应起电，使头发带上了同种电荷
7．关于电场强度和静电力,以下说法正确的是(　　 )
A．电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大
B．以点电荷为圆心、r为半径的球面上各点的电场强度相同
C．若空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零
D．在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E=,取走q后,该点电场强度为0
8．真空中三个等量点电荷、、，放在等边三角形的三个顶点，其中、带正电，带负电，则所受库仑力合力的方向可能是（　　）
A．的方向 B．的方向
C．的方向 D．的方向
9．如图所示，电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力，针对这个情形，下列说法正确的是（　　）
A．电荷B受电场力的作用，自身并不激发电场
B．撤去电荷B，电荷A激发的电场就不存在了
C．电荷B在电荷A存在或者移去的情况下，在电荷A处产生的电场都是相同的
D．电荷A和电荷B都可以激发电场，并通过电场线的蔓延将电场散布在周围空间
10．下列关于电荷的说法正确的是（　　）
A．摩擦能起电，是因为摩擦创造了新的电荷
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
11．关于电场线，下列说法正确的是（　　）
A．电场线并不真实存在，是为形象描述电场引入的理想模型
B．电场线上某点的切线方向就是在该点所放电荷的受力方向
C．电场线是不相交，不闭合的曲线，它是电荷的运动轨迹
D．电场线总是由负电荷发出到正电荷终止的一系列曲线
12．关于电场线的说法中正确的是（ ）
A．电场中任何两条电场线都不可能相交
B．电场中每一点的场强方向跟电荷在该点所受电场力方向相同
C．电场线越密的地方同一试探电荷所受电场力越大
D．沿电场线的方向场强越来越小
13．在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带负电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧缓慢地由P到Q从物体A的上方经过，若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为点电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的地面的支持力先减小后增大
B．物体B受到的库仑力保持不变
C．物体A受到的地面的摩擦力先减小后增大
D．库仑力对物体B先做正功后做负功
14．下列说法中正确的是(　　)
A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电时，一个物体失去一些电子带正电，另一个物体得到这些电子带负电
C．两个带电体接触一定等分电荷量
D．一个带电体接触另一个不带电体，两个物体可能带上异种电荷
15．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为，且．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（ ）
A．a球的质量比b球的大
B．a、b两球同时落地
C．a球的电荷量比b球的大
D．a球飞行的水平距离小于b小球
16．如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为（　　）
A．可能受到2个力作用 B．可能受到3个力作用
C．可能受到4个力作用 D．可能受到5个力作用
二、综合题（共6题）
17．如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。
O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P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________；
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
（3）若球质量为m，在P1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___________。
18．两个质量均为m、带电量分别为Q和-2Q的小球A、B，置于光滑水平面上，相隔一段距离，因周围空间存在着水平方向的场强为E的匀强电场，使它们能保持相对静止地由静止开始做匀加速直线运动，如图所示．试求其运动的加速度，以及两球间的距离．
19．如图，两块带等量异种电荷的平行金属板A、B水平放置，组成平行板电容器，两板间的距离d=0.05m．两板之间有一个质量m=1.0×10－3kg，电荷量q=＋1.0×10－6C的带电油滴恰好处于静止状态．重力加速度g=10m/s2．
(1)判断金属板A带何种电荷？
(2)求两极板间的电压大小．
20．如图所示，AB两个点电荷，，相距d=3cm，在方向水平的匀强电场作用下，AB均保持静止状态，且悬线都沿竖直方向。（小球可视为质点，静电常数）求：
(1)匀强电场的场强大小和方向；
(2)A、B连线中点C的场强大小和方向。
21．如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷），现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的D点时，速度为v．已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，若取无限远处的电势为零，试求：
（1）在A、B所形成的电场中，C的电势φC．
（2）小球P经过D点时的加速度．
（3）小球P经过与点电荷B等高的E点时的速度．
22．在如图电场中，画出电场中A点的电场方向；负电荷放入B点时受到的电场力方向．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，发现它的金属箔片的张角减小，说明金属箔片上的电荷量减小，验电器的金属球上的电荷增加．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，由于异种电荷相互吸引，所以验电器一定带正电，故A正确，B错误；橡胶棒没有接触验电器的金属球，所以验电器所带电荷量不变．故C D错误；故选A．
2．C
【详解】
AC．元电荷是最小的电荷量，并不是某种物质，所以它不是指质子和电子本身，故A错误，C正确；
B．一个带电体的电荷量只能等于元电荷或元电荷的整数倍，故B错误；
D．元电荷只是一个电荷量的数值，没有正负之分，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
国际单位制中力F、距离r、电荷q的单位分别是：N、m、C，根据库仓定律得，代入各自的单位，注意，，从而k的单位用国际单位制的基本单位表示为，故 B正确，ACD错误。
4．D
【详解】
改变两小球的距离前，半径远远小于两者的距离，可用库仑定律计算它们之间的相互作用力，但是改变距离后两者相距3cm，两小球不能看做点电荷，所以库仑定律不再适用，
故选D。
5．D
【详解】
质量、功和路程都是只有大小无方向的物理量，是标量；而电场强度既有大小又有方向，是矢量，故选D.
6．B
【详解】
小孩沿滑梯下滑时因与滑梯间摩擦而起电，使头发带上了同种电荷而排斥张开。
故选B。
7．C
【详解】
A.电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，与试探电荷无关；而静电力则与电场强度和试探电荷都有关系，电荷所受静电力很大，未必是该点的电场强度一定大，还与电荷量q有关，选项A错误；
B.以点电荷为圆心，r为半径的球面上各点的电场强度大小相同，而方向各不相同，选项B错误；
C.在空间某点的电场强度为零，则试探电荷在该点受到的静电力也为零，选项C正确；
D.在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度E= ，取走q后，该点电场强度不变，与是否放入试探电荷无关，选项D错误．
故选：C．
8．B
【详解】
依题意，由于、带等量正电荷，根据场强叠加原理，它们在处的合场强方向竖直向上，由于带负电，所以所受电场力方向竖直向下，与的方向相同。
故选B。
9．C
【详解】
A．电荷B处在电荷A激发的电场中，受到电荷A电场的作用力，B自身也激发电场，故A错误；
B．电荷A激发的电场与电荷B无关，撤去B，电荷A激发的电场仍然存在，故B错误；
C．电荷A所处的电场是B电荷产生的，电荷B所处的电场是A电荷产生的。电荷B在电荷A处产生的电场与电荷A无关，故C正确；
D．电荷周围就产生电场，所以电荷A和电荷B都可以激发电场，它们叠加可以成一个新的电场，另电场线是假象的曲线，电场并不是通过电场线蔓延散布的，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，故A错误；
B．物体所带电量均是元电荷（即1.6×10-19C）的整数倍，所以不可能为任意数值，故B错误；
C．由点电荷的定义知，它是理想化的模型，实际并不存在，故C正确；
D．由点电荷的条件知，是否可以看作点电荷与体积大小、物体的形状等无关，而是与要研究的问题有关，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】
A．电场线是为了形象地描述电场引入的理想模型，是假想的曲线，并不是真实存在，故A正确；
B．电场线上某点的切线方向就是在该点所放正电荷的受力方向，故B错误；
C．电场线是不相交，不闭合的曲线，它不是电荷的运动轨迹，故C错误；
D．电场线是起始于正电荷或无穷远，终止负电荷或无穷远的曲线，故D错误。
故选A。
12．AC
【详解】
电场中每一点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同，与负电荷在该点所受电场力方向相反，B错；场强大小由电场线的疏密表示，D错；
13．AC
【详解】
A．根据 可知，A受到的库仑力大小不变，从P点运动到最高点的过程中，库仑引力与竖直方向夹角变小，竖直分力变大，根据
所以支持力先减小，从最高点到Q过程，与竖直方向夹角变大，所以支持力变大，故A正确；
B．物体B受到的库仑力大小保持不变，方向不断变化，故B错误；
C．物体A受到的地面的摩擦力
摩擦力先减小后增大，故C正确；
D．引力方向与速度始终垂直，不做功，故D错误。
故选AC。
14．AB
【详解】
试题分析：
A、不管是哪种起电方式，本质是相同的，都是电荷的转移，A选项正确
B、当两种不同材料的物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．B选项正确
C、只有完全相同的两个带电体接触是才等分电荷量，C选项错误
D、一个带电物体去接触另一个不带电体时，电荷会转移到那个导体上，使物体带电，只能是同种电荷，D选项错误
故选AB
15．ABD
【详解】
A．对小球受力分析，如图所示
根据平衡条件有
由于
所以
故A正确；
BD．因为
ma＞mb
水平方向上二者的库仑力始终等大反向，根据牛顿第二定律可知a的加速度小于b的加速度；竖直方向上做自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，即运动时间相等，因此a球水平飞行的距离比b球小，故BD正确；
C．a球的电荷量和b球的电量大小无法判断，故C错误。
故选ABD。
16．AC
【详解】
首先A受重力和B给的吸引力，若重力和吸引力恰好相等，则可以满足受力平衡的条件，所以A球可能受到2个力的作用；
若向上的吸引力小于重力，则A对斜面有压力，会受到斜面的支持力，若要合力为0处于平衡状态，必须还要受沿斜面向上的摩擦力才可以，所以A有可能受四个力的作用，故AC正确，BD错误。
故选AC。
17． D B
【详解】
(1)图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。
(2)对小球受力分析，有
可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。
(3)根据前面分析，可得
18．，方向向左 ；
【详解】
（1）对A、B整体：QE-2QE=2ma
得：
（2）设所求的距离为L，则对B有：
联立得：L＝
19．(1)A板负电(2)U=500V
【详解】
(1)油滴能恰好在平行板电容器间静止，则电荷所受的电场力方向向上，可断定：A板带负电
(2)油滴能恰好在平行板电容器间静止，有
解得：
20．(1) 2.0×105N/C； (2) 1.4×106N/C，方向水平向右
【详解】
(1)由题可A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加个水平向左的电场，且
解得
E=2.0×105N/C
(2)AB两质点连线中点处的场强是两个点电荷与匀强电场的合场，两个点电荷的场强方向都向右，E方向向左，所以
方向水平向右。
21．（1）（2）g+（3）v
【详解】
（1）由等量异种电荷形成的电场特点可知，D点的电势与无限远处电势相等，即D点电势为零．小球P由C运动到D的过程，由动能定理得：
①
②
③
（2）小球P经过D点时受力如图：
由库仑定律得：
④
由牛顿第二定律得：
⑤
解得：
a=g+ ⑥
（3）小球P由D运动到E的过程，由动能定理得：
⑦
由等量异种电荷形成的电场特点可知：
⑧
联立①⑦⑧解得：
⑨
22．
【详解】
电场中电场强度的方向沿电场线的切线的方向，所以A点的场强的方向如图；
负电荷受力的方向与电场线的方向相反，所以负电荷在B点受电场力方向向右，也是沿电场线的切线方向．如图．
答案第1页，共2页