2022—2023学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用课后习题（word版含答案）

2022—2023学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用课后习题有答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、（双选）如图所示，两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点，下列说法正确的是(　　)
A．a点电势比b点电势高
B．a、b两点的电场方向相同，b点电场强度比a点电场强度大
C．b点电势比c点电势高，电场方向相同
D．一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点
2、保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书做练习时，他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清，他只能看清是6.____×10－18C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个（ ）
A. 6.2×10－18C B. 6.4×10－18C C. 6.6×10－18C D. 6.8×10－18C
3、如图所示，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＝
4、如图所示，O为半径为R的正六边形外接圆的圆心，在正六边形的一个顶点放置一带电荷量为＋q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为－q的点电荷。则圆心O处的场强大小为(　　)
A.　　　 B. C. D．0
5、复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体)而制成的。复印机的基本工作过程是：(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电荷；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是(　　)
(1)　　　　(2)　　　(3)　　　　(4)
A．步骤(1)中发生了静电感应现象
B．步骤(2)中发生了局部导电现象
C．步骤(3)中发生了静电平衡现象
D．步骤(4)中发生了静电屏蔽现象
6、如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则 (　　)
A．a一定带正电，b一定带负电
B．静电力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
7、如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块运动的过程中，下列表述正确的是(　　)
A．两个物块的电势能逐渐减少
B．物块受的库仑力不做功
C．两个物块的机械能守恒
D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
8、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）
A. 毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B. 毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C. 橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D. 橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
9、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷，一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N点和MN的中点P上，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是(　　)
A．小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个
B．小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等
C．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
D．当小物体静止在N点时，地面给斜面的摩擦力为零
10、（双选）如图甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷 Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是(　　)
A．B点的电场强度大小为0.25 N/C
B．A点的电场强度的方向沿x轴正方向
C．点电荷Q是正电荷
D．点电荷Q的位置坐标为0.3 m
11、如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则(　　)
A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大
D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
12、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是(　　)
A．a对b的静电力可能是斥力
B．a对c的静电力一定是引力
C．a的电荷量可能比b少
D．a的电荷量一定比b多
二、简答题。
13、在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高
压，通过高压放电的电火花来点燃气体 请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
三、解答题。
14、（计算题）电荷量q1＝＋1.0×10－8 C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5 N。将它从电势零点O处移到电场中A点时，克服电场力做功为2.0×10－6 J。求：
(1)A点处的电场强度的大小；
(2)电势差UAO；
(3)若将点电荷换成q2＝－2.0×10－8 C的点电荷，求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力做的功。
15、完全相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷，相隔一定距离，现让第三个相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带有同种电荷，求最后的电荷量的绝对值之比；
(2)若A、B两球带有异种电荷，求最后的电荷量的绝对值之比。
16、光滑的绝缘水平面上的带电小球A、B质量分别为m1＝2 g，m2＝1 g；它们的电荷量相等，q1＝q2＝10－7 C，A球带正电，B球带负电，现在水平恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d＝0.1 m不变，如图所示，试问：F1多大？它们如何运动？
17、把一个电荷量q＝－10－6 C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。
(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；
(2)求出A、B两处的电场强度；
(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？
2022—2023学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用课后习题有答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、（双选）如图所示，两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点，下列说法正确的是(　　)
A．a点电势比b点电势高
B．a、b两点的电场方向相同，b点电场强度比a点电场强度大
C．b点电势比c点电势高，电场方向相同
D．一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点
【答案】BD　
2、保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书做练习时，他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清，他只能看清是6.____×10－18C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个（ ）
A. 6.2×10－18C B. 6.4×10－18C C. 6.6×10－18C D. 6.8×10－18C
【答案】B
3、如图所示，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　
4、如图所示，O为半径为R的正六边形外接圆的圆心，在正六边形的一个顶点放置一带电荷量为＋q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为－q的点电荷。则圆心O处的场强大小为(　　)
A.　　　 B. C. D．0
【答案】B　
5、复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体)而制成的。复印机的基本工作过程是：(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电荷；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是(　　)
(1)　　　　(2)　　　(3)　　　　(4)
A．步骤(1)中发生了静电感应现象
B．步骤(2)中发生了局部导电现象
C．步骤(3)中发生了静电平衡现象
D．步骤(4)中发生了静电屏蔽现象
【答案】B　
6、如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则 (　　)
A．a一定带正电，b一定带负电
B．静电力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
【答案】D　
7、如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块运动的过程中，下列表述正确的是(　　)
A．两个物块的电势能逐渐减少
B．物块受的库仑力不做功
C．两个物块的机械能守恒
D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
【答案】A　
8、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）
A. 毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B. 毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C. 橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D. 橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
【答案】A
9、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷，一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N点和MN的中点P上，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是(　　)
A．小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个
B．小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等
C．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
D．当小物体静止在N点时，地面给斜面的摩擦力为零
【答案】B　
10、（双选）如图甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷 Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是(　　)
A．B点的电场强度大小为0.25 N/C
B．A点的电场强度的方向沿x轴正方向
C．点电荷Q是正电荷
D．点电荷Q的位置坐标为0.3 m
【答案】BD　
11、如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则(　　)
A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大
D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
【答案】B　
12、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是(　　)
A．a对b的静电力可能是斥力
B．a对c的静电力一定是引力
C．a的电荷量可能比b少
D．a的电荷量一定比b多
【答案】D　
二、简答题。
13、在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高
压，通过高压放电的电火花来点燃气体 请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？
【答案】尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．
三、解答题。
14、（计算题）电荷量q1＝＋1.0×10－8 C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5 N。将它从电势零点O处移到电场中A点时，克服电场力做功为2.0×10－6 J。求：
(1)A点处的电场强度的大小；
(2)电势差UAO；
(3)若将点电荷换成q2＝－2.0×10－8 C的点电荷，求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力做的功。
【答案】2 000 N/C　(2)200 V　4.0×10－6 J
【解析】(1)由题意知，A点处的电场强度大小
E＝＝ N/C＝2 000 N/C。
(2)O、A间的电势差UOA＝＝ V＝－200 V。
则UAO＝－UOA＝200 V。
(3)由于O、A间电势差不变，则q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力做的功W′＝q2UOA＝－2.0×10－8×(－200)J＝4.0×10－6 J。
15、完全相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷，相隔一定距离，现让第三个相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带有同种电荷，求最后的电荷量的绝对值之比；
(2)若A、B两球带有异种电荷，求最后的电荷量的绝对值之比。
【答案】(1)2∶3　(2)2∶1
【解析】(1)若A、B两球带同种电荷，设电荷量为Q，第三个相同的不带电小球C与A球接触后平分A球的电荷量，A球剩余电荷量为Q，C球与B球接触前，二者的总电荷量为Q，接触后电荷量平分，B球的电荷量为Q，则A、B两球最后的电荷量之比QA∶QB＝Q∶Q＝2∶3。
(2)若A、B两球带异种电荷，设A球的电荷量为＋Q，B球的电荷量为－Q，C球与A球接触后，A球剩余电荷量为Q，C球与B球接触，电荷中和后总电荷量为－Q，二者平分后，B球的电荷量为－Q，则A、B两球最后的电荷量的绝对值之比|QA|∶|QB|＝∶＝2∶1。
16、光滑的绝缘水平面上的带电小球A、B质量分别为m1＝2 g，m2＝1 g；它们的电荷量相等，q1＝q2＝10－7 C，A球带正电，B球带负电，现在水平恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d＝0.1 m不变，如图所示，试问：F1多大？它们如何运动？
【答案】2.7×10－2 N　做匀加速直线运动
【解析】A、B运动时距离保持不变，说明二者速度、加速度均相等，对于B，水平方向只受A球的库仑力F2.
aB＝＝k
＝9×109 N·m2/C2×＝9 m/s2，
所以aA＝aB＝9 m/s2.
对于A，水平方向受拉力和库仑力作用，F1－F2′＝m1aA，F1＝k＋m1aA＝9×109 N·m2/C2×＋2×10－3 kg×9 m/s2＝2.7×10－2 N.
由于加速度恒定，故小球向右做匀加速直线运动．
17、把一个电荷量q＝－10－6 C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。
(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；
(2)求出A、B两处的电场强度；
(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？
【答案及解析】(1)试探电荷在A、B两处的受力方向沿试探电荷与点电荷Q的连线指向Q，如图中FA、FB所示。
(2)A、B两处的电场强度的大小分别为
EA＝＝ N/C＝5×103 N/C
EB＝＝ N/C＝3×103 N/C
电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q的连线背离Q，如图中EA、EB所示。
(3)当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为FA′＝EAq′＝5×103×10－5 N＝5×10－2 N，FB′＝EBq′＝3×103×10－5 N＝3×10－2 N，方向与电场强度的方向相同。