2022秋物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用练习（word版含答案）

2022秋物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用练题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、在电场中把元电荷作为电量的单位，下列说法正确的是（ ）
A. 质子是元电荷 B. 电子是元电荷
C. 物体所带的电荷量叫做元电荷 D. 电子所带的电荷量叫做元电荷
2、下列关于点电荷的说法正确的是(　　)
A．任何带电球体都可以看成电荷全部集中于球心的点电荷
B．球状带电体一定可以看成点电荷
C．点电荷就是元电荷
D．一个带电体能否看成点电荷应以具体情况而定
3、有关对电场强度的理解，下述正确的是(　　)
A．由E＝可知，电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比
B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C．由E＝kQ/r2可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度接近无穷大
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
4、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图所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，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被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。关于这个现象，下列说法正确的是(　　)
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D．同一烟尘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
5、如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)
A.，方向由C指向O　 B.，方向由O指向C
C.，方向由O指向C D.，方向由C指向O
6、关于电势，下列说法错误的是(　　)
A．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从该点移到电势零点时，电场力所做的功
B．电场中某点的电势与电势零点的选取有关
C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低
D．电势是描述电场能的性质的物理量
7、如图所示，将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的ab两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外，导体内部还有两点c、d，则以下说法错误的是（ ）
A. 导体上a、b两端的电势高低关系是 a= b
B. 导体上a、b两端的电势高低关系是 a＜ b
C. 导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
D. 感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0
8、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是(　　)
A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式
B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式
C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的
D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电
9、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是(　　)
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点
B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图中非匀强电场中的a、b两点
10、（双选）如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内一点，B为金属板左侧外表面上一点。下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的电场强度方向的判断正确的是(　　)
A．感应电荷在A点的电场强度沿E1的反方向
B．感应电荷在A点的电场强度沿水平向右方向
C．感应电荷在B点的电场强度可能沿E3方向
D．感应电荷在B点的电场强度可能沿E2方向
11、（双选）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
12、一个带正电的质点所带的电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力外，其他力做正功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差为(　　)
A．3×104 V　　　B．1×104 V C．4×104 V D．7×104 V
二、填空类题。
13、利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强 (填“越大”或“越小”)．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到 (填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
三、计算类题。
14、（计算题）如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷(带电荷量为Q)为圆心的某一圆周交于B、C两点。质量为m、电荷量为－q的带孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q Q，AB＝h。小球滑到B点时速度大小为。求：
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；
(2)A、C两点间的电势差。
15、在边长为a的正方形的每个顶点上都放置一个电荷量为q的点电荷，如果保持它们的位置不变，每个电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力是多大？
16、（计算题）如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9 C、q2＝2.7×10－8 C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度．
2022秋物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用练题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、在电场中把元电荷作为电量的单位，下列说法正确的是（ ）
A. 质子是元电荷 B. 电子是元电荷
C. 物体所带的电荷量叫做元电荷 D. 电子所带的电荷量叫做元电荷
【答案】D
2、下列关于点电荷的说法正确的是(　　)
A．任何带电球体都可以看成电荷全部集中于球心的点电荷
B．球状带电体一定可以看成点电荷
C．点电荷就是元电荷
D．一个带电体能否看成点电荷应以具体情况而定
【答案】D　
3、有关对电场强度的理解，下述正确的是(　　)
A．由E＝可知，电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比
B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C．由E＝kQ/r2可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度接近无穷大
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
【答案】D
4、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图所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，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被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。关于这个现象，下列说法正确的是(　　)
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D．同一烟尘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
【答案】C 　
5、如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为(　　)
A.，方向由C指向O　 B.，方向由O指向C
C.，方向由O指向C D.，方向由C指向O
【答案】C　
6、关于电势，下列说法错误的是(　　)
A．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从该点移到电势零点时，电场力所做的功
B．电场中某点的电势与电势零点的选取有关
C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低
D．电势是描述电场能的性质的物理量
【答案】C　
7、如图所示，将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的ab两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外，导体内部还有两点c、d，则以下说法错误的是（ ）
A. 导体上a、b两端的电势高低关系是 a= b
B. 导体上a、b两端的电势高低关系是 a＜ b
C. 导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed=0
D. 感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed≠0
【答案】B
8、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是(　　)
A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式
B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式
C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的
D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电
【答案】C　
9、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是(　　)
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点
B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图中非匀强电场中的a、b两点
【答案】C
10、（双选）如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内一点，B为金属板左侧外表面上一点。下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的电场强度方向的判断正确的是(　　)
A．感应电荷在A点的电场强度沿E1的反方向
B．感应电荷在A点的电场强度沿水平向右方向
C．感应电荷在B点的电场强度可能沿E3方向
D．感应电荷在B点的电场强度可能沿E2方向
【答案】AC　
11、（双选）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
【答案】AC　
12、一个带正电的质点所带的电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力外，其他力做正功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差为(　　)
A．3×104 V　　　B．1×104 V C．4×104 V D．7×104 V
【答案】B　
二、填空类题。
13、利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强 (填“越大”或“越小”)．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到 (填“A”或“B”)上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
【答案】越大 A
【解析】由题意可知，金属管内电场截面如图所示，由电场的分布可判断出越靠近B场强越大；粉尘吸附电子后带负电，在电场力作用下向A运动．
三、计算类题。
14、（计算题）如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷(带电荷量为Q)为圆心的某一圆周交于B、C两点。质量为m、电荷量为－q的带孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q Q，AB＝h。小球滑到B点时速度大小为。求：
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；
(2)A、C两点间的电势差。
【答案】(1)mgh　 (2)－
【解析】(1)根据动能定理，有WG＋WE＝mvB2，
电场力做的功为
WE＝mvB2－WG＝m()2－mgh＝mgh。
(2)由题意可知φB＝φC，则A、C两点电势差为
UAC＝UAB＝＝＝－。
15、在边长为a的正方形的每个顶点上都放置一个电荷量为q的点电荷，如果保持它们的位置不变，每个电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力是多大？
【答案】
【解析】假设第四个电荷q放在d点，则对角线上b点的电荷给它的库仑斥力为F1＝k
a点和c点的电荷给它的库仑斥力大小均为F2＝F3＝k
根据力的合成法则，点电荷q所受的电场力大小为：
F＝k＋2kcos 45°＝。
16、（计算题）如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为q1＝－9.0×10－9 C、q2＝2.7×10－8 C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度．
【答案】3.6×105 N/C，方向由O指向B
【解析】两个点电荷在O处产生的场强E＝＋＝9×109×＋ N/C＝3.6×105 N/C，方向从O指向A.根据静电平衡的状态特点可知，球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度与两个电荷在O处产生的电场强度大小相等，方向相反，所以球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小E′＝E＝3.6×105 N/C，方向从O指向B。