2022—2023学年人教2019物理必修三第第九章：静电场及其应用同步习题（Word版含答案）

2022—2023学年人教2019物理必修三第第九章：静电场及其应用同步习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、如图所示，将一束塑料丝一端打结，并用手迅速向下捋塑料丝多次，观察到这束塑料丝下端散开了，产生这种现象的主要原因是(　　)
A．塑料丝之间相互感应起电
B．塑料丝所受重力小，自然松散
C．塑料丝受到空气浮力作用而散开
D．由于摩擦起电，塑料丝带同种电荷而相互排斥
2、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
3、（双选）把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是(　　)
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
4、如图，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　　)
A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
5、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48 N/C，则(　　)
A．EC＝24 N/C
B．EC＝12 N/C
C．若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷
D．把q＝10－9 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9 N
6、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断错误的是(　　)
A．a、b两点的电势相同
B．a、b两点的电场强度相同
C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同
D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同
7、a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有(　　)
A．d点电场强度的方向由d指向O
B．O点电场强度的方向由d指向O
C．d点的电场强度大于O点的电场强度
D．d点的电场强度小于O点的电场强度
8、如图所示，人站在绝缘板上，手扶着起电球，头发竖起来，则头发带电的方式属于(　　)
A．摩擦起电　　 B．接触起电
C．感应起电 D．以上方式都不属于
9、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
10、（双选）关于静电力和电场强度，下列说法正确的是(　　)
A．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致
B．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比
C．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致
D．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大
11、（双选）根据所学知识分析，人在进行高压带电作业操作前必须做的准备工作和操作过程可能发生的情况是(　　)
A．人不需要做什么准备，只要操作时注意就可以保证安全
B．人在操作前必须要戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服
C．手在接触电线的瞬间，也会放电发生危险
D．手在接触电线的瞬间，也会放电，但没有危险
12、如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开(　　)
A．此时A带正电， B带负电
B．此时A、B都带负电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
13、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.
14、（双选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则(　　)
A．B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O的场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最强
15、（双选）下图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间存在强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向带正电的工件高速运动，最终被吸附到工件表面，则(　　)
A．微粒一定带负电
B．微粒可能带正电，也可能带负电
C．微粒运动过程中，动能越来越小
D．微粒运动过程中，动能越来越大
二、填空类题。
16、在探究两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量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示：
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B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，随其所带电荷量的 而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 (选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
17、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。
18、（计算题）现代理论认为，反质子的质量与质子的质量相同，约为电子质量的1 836倍，若me＝0.91×10－30 kg，e＝1.6×10－19 C，求反质子的比荷。
19、如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷。如果把一个电荷量为－q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的电场强大小为多少？a、d两点的实际场强大小为多少？
20、如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向．
2022—2023学年人教2019物理必修三第第九章：静电场及其应用同步习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、如图所示，将一束塑料丝一端打结，并用手迅速向下捋塑料丝多次，观察到这束塑料丝下端散开了，产生这种现象的主要原因是(　　)
A．塑料丝之间相互感应起电
B．塑料丝所受重力小，自然松散
C．塑料丝受到空气浮力作用而散开
D．由于摩擦起电，塑料丝带同种电荷而相互排斥
【答案】D　
2、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　
3、（双选）把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是(　　)
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
【答案】CD
4、如图，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　　)
A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地
B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地
C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体
D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2
【答案】C
5、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48 N/C，则(　　)
A．EC＝24 N/C
B．EC＝12 N/C
C．若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷
D．把q＝10－9 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9 N
【答案】B　
6、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断错误的是(　　)
A．a、b两点的电势相同
B．a、b两点的电场强度相同
C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同
D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同
【答案】B　
7、a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有(　　)
A．d点电场强度的方向由d指向O
B．O点电场强度的方向由d指向O
C．d点的电场强度大于O点的电场强度
D．d点的电场强度小于O点的电场强度
【答案】D
8、如图所示，人站在绝缘板上，手扶着起电球，头发竖起来，则头发带电的方式属于(　　)
A．摩擦起电　　 B．接触起电
C．感应起电 D．以上方式都不属于
【答案】B　
9、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　
10、（双选）关于静电力和电场强度，下列说法正确的是(　　)
A．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致
B．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比
C．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致
D．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大
【答案】CD
11、（双选）根据所学知识分析，人在进行高压带电作业操作前必须做的准备工作和操作过程可能发生的情况是(　　)
A．人不需要做什么准备，只要操作时注意就可以保证安全
B．人在操作前必须要戴上用金属丝网制成的手套、帽子，穿上屏蔽服
C．手在接触电线的瞬间，也会放电发生危险
D．手在接触电线的瞬间，也会放电，但没有危险
【答案】BD
12、如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开(　　)
A．此时A带正电， B带负电
B．此时A、B都带负电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
【答案】C　
13、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　
14、（双选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则(　　)
A．B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O的场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最强
【答案】AC
15、（双选）下图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间存在强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向带正电的工件高速运动，最终被吸附到工件表面，则(　　)
A．微粒一定带负电
B．微粒可能带正电，也可能带负电
C．微粒运动过程中，动能越来越小
D．微粒运动过程中，动能越来越大
【答案】AD
二、填空类题。
16、在探究两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量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示：
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B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，随其所带电荷量的 而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 (选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
【答案】减小 增大 控制变量法
17、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
三、计算类题。
18、（计算题）现代理论认为，反质子的质量与质子的质量相同，约为电子质量的1 836倍，若me＝0.91×10－30 kg，e＝1.6×10－19 C，求反质子的比荷。
【答案】9.58×107 C/kg
【解析】反质子的比荷＝＝＝9.58×107 C/kg。
19、如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷。如果把一个电荷量为－q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的电场强大小为多少？a、d两点的实际场强大小为多少？
【答案】：　　
【解析】空间存在匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在该处的场强的合场强。由电荷量为－q的试探电荷在c点处于平衡状态可得k＝qE
解得匀强电场的电场强度为E＝。
由于正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，故在a点，点电荷的场强方向沿x轴正方向；在d点，点电荷的场强方向沿y轴正方向。从而可知：a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，即Ea＝，d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，即Ed＝。
20、如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向．
【答案】(1)9.0×10－3 N　(2)7.8×103 N/C　沿y轴正方向
【解析】(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝k，代入数据得F＝9.0×10－3 N.
(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝k
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
E＝2E1cos30°
代入数据得E≈7.8×103 N/C
场强E的方向沿y轴正方向。