2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第九章 静电场及其应用练习题（word版含答案）

2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第九章 静电场及其应用练习题附答案
人教（2019）必修第三册第九章 静电场及其应用
一、选择题。
1、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(AP>PB)，取无限远处电势为0，从图中可以看出(　　)
A．Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
B．Q1和Q2一定是同种电荷
C．P点电场强度是0
D．Q1和Q2连线上各点电场方向都指向Q1
2、绝缘细线上端固定，下端悬挂一小球N，由绝缘支架支撑着一小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于M、N带电情况表述正确的是(　　)
A．M一定带正电　　　B．M、N都带正电
C．M、N都带负电 D．M、N带异种电
3、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是(　　)
A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大
4、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则(　　)
A．A、B两处的电场强度方向相同
B．因为A、B在一条电场线上，所以EA＝EB
C．电场线从A指向B，所以EA＞EB
D．负电荷在A点所受的静电力方向与E的方向相同
5、如图所示，A为空心金属球，B为金属球，A、B原来不带电，将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手接触一下A球的外表面，再用手接触一下B球，再移走C球，则(　　)
A．A球带负电荷，B球带正电荷
B．A球带负电荷，B球不带电
C．A、B两球都带负电荷
D．A、B两球都带正电荷
6、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　)
A．a、b的电荷同号，k＝
B．a、b的电荷异号，k＝
C．a、b的电荷同号，k＝
D．a、b的电荷异号，k＝
7、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是(　　)
8、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则 (　　)
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A与B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
9、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则(　　)
A．A只能带正电
B．A只能带负电
C．若A带正电，则B肯定是带负电的
D．若A带正电，则B肯定是带正电的
10、在下列选项图中，A是带正电的物体，B是金属网，C是原来不带电的验电器，则能使验电器的金属箔张开的是(　　)
　
A　　　B　　　　　C　　　　D
11、（双选）如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则(　　)
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C．c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷
12、在光滑绝缘桌面上，带电小球A固定，带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r，则小球B的速率大小应变为(　　)
A.v0 B.v0 C．2v0 D.
二、填空类题。
13、把带正电的球C移近金属导体AB的A端时，由于同种电荷相互________，异种电荷相互________，使导体上的自由电子向________端移动，因此导体A端和B端带上了________种电荷。
14、如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则导体A带________电，若用手摸一下A的左端，再将手离开，当移走C后A带________电。
三、解答题。
15如图所示，电荷量Q＝2×10－7 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg，电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)B释放时的加速度大小；
(2)P、O间的距离L。
16、（计算类综合题）如图所示，匀强电场方向沿与水平方向成θ＝30°角斜向右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致。(重力加速度为g)
(1)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，求应对小球施加的恒力F1的大小和方向；
(2)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做直线运动，求应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向。
17、如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6 C的小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面带电荷量又为多少？
2022—2023学年人教版（2019）物理必修第三册第九章 静电场及其应用练习题附答案
人教（2019）必修第三册第九章 静电场及其应用
一、选择题。
1、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(AP>PB)，取无限远处电势为0，从图中可以看出(　　)
A．Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
B．Q1和Q2一定是同种电荷
C．P点电场强度是0
D．Q1和Q2连线上各点电场方向都指向Q1
【答案】A　
2、绝缘细线上端固定，下端悬挂一小球N，由绝缘支架支撑着一小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于M、N带电情况表述正确的是(　　)
A．M一定带正电　　　B．M、N都带正电
C．M、N都带负电 D．M、N带异种电
【答案】D　
3、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是(　　)
A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大
【答案】C　
4、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则(　　)
A．A、B两处的电场强度方向相同
B．因为A、B在一条电场线上，所以EA＝EB
C．电场线从A指向B，所以EA＞EB
D．负电荷在A点所受的静电力方向与E的方向相同
【答案】A　
5、如图所示，A为空心金属球，B为金属球，A、B原来不带电，将另一带正电荷的小球C从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手接触一下A球的外表面，再用手接触一下B球，再移走C球，则(　　)
A．A球带负电荷，B球带正电荷
B．A球带负电荷，B球不带电
C．A、B两球都带负电荷
D．A、B两球都带正电荷
【答案】B　
6、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　)
A．a、b的电荷同号，k＝
B．a、b的电荷异号，k＝
C．a、b的电荷同号，k＝
D．a、b的电荷异号，k＝
【答案】D　
7、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是(　　)
【答案】B　
8、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则 (　　)
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A与B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
【答案】A　
9、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则(　　)
A．A只能带正电
B．A只能带负电
C．若A带正电，则B肯定是带负电的
D．若A带正电，则B肯定是带正电的
【答案】C　
10、在下列选项图中，A是带正电的物体，B是金属网，C是原来不带电的验电器，则能使验电器的金属箔张开的是(　　)
　
A　　　B　　　　　C　　　　D
【答案】C　
11、（双选）如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则(　　)
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C．c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷
【答案】BD　
12、在光滑绝缘桌面上，带电小球A固定，带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r，则小球B的速率大小应变为(　　)
A.v0 B.v0 C．2v0 D.
【答案】A　
二、填空类题。
13、把带正电的球C移近金属导体AB的A端时，由于同种电荷相互________，异种电荷相互________，使导体上的自由电子向________端移动，因此导体A端和B端带上了________种电荷。
【答案】排斥；吸引；A；异
14、如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则导体A带________电，若用手摸一下A的左端，再将手离开，当移走C后A带________电。
【答案】正；正
三、解答题。
15如图所示，电荷量Q＝2×10－7 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg，电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)B释放时的加速度大小；
(2)P、O间的距离L。
【答案】(1)6.4 m/s2　(2)0.3 m
【解析】(1)根据牛顿第二定律有
mg－k＝ma，
解得a＝6.4 m/s2。
(2)当B受到合力为零时，速度最大，则P、O间的距离L满足mg＝k，
解得L＝0.3 m。
16、（计算类综合题）如图所示，匀强电场方向沿与水平方向成θ＝30°角斜向右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致。(重力加速度为g)
(1)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，求应对小球施加的恒力F1的大小和方向；
(2)若小球带的电荷量为q＝，为使小球能做直线运动，求应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向。
【答案】(1)mg　方向与水平方向的夹角为60°，斜向右上方
(2)mg　方向与水平方向的夹角为60°，斜向左上方
【解析】(1)如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有
甲
F1cos α＝qEcos 30°
F1sin α＝mg＋qEsin 30°
联立解得α＝60°，F1＝mg
即恒力F1与水平方向的夹角为60°，斜向右上方。
(2)为使小球能做直线运动，则小球受的合力应和运动方向在一条直线上，故要求力F2和mg的合力与静电力在一条直线上。如图乙所示，当F2取最小值时，有F2＝mgsin 60°＝mg
乙
F2的方向与水平方向的夹角为60°，斜向左上方。
17、如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6 C的小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面带电荷量又为多少？
【答案】(1)q内＝0，q外＝＋4×10－6 C
(2)q内＝＋2×10－6 C，q外＝＋2×10－6 C
(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C
(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C