2022—2023学年上学期高一物理人教（2019）必修第三册第九章：静电场及其应用学情跟踪习题（word版含答案）

2022—2023学年上学期高一物理人教（2019）必修第三册第九章：静电场及其应用学情跟踪习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现在使b带电，则(　　)
A．a、b之间不发生相互作用 B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．b将吸引a，吸住后不放 D．b立即把a排斥开
2、关于库仑定律的公式F＝k，下列说法中正确的是(　　)
A．真空中两个电荷，大电荷对小电荷的作用力大于小电荷对大电荷的作用力
B．当真空中两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞
C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
3、（双选）如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
4、（多选）如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针(其顶端是尖的)，在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是(　　)
A．风针尖端附近的电场线分布较密
B．风针附近的空气在强电场下发生电离
C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动
D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出
5、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＝
6、如图所示，地面上有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成30°角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．小球带正电荷
B．小球受到的电场力与重力大小之比为2∶1
C．小球从A运动到B的过程中电势能增加
D．小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量
7、如图所示，在一个半径为R的圆周上均匀分布N个可视为质点的带电小球，其中A点的小球所带的电荷量为＋3q，其余小球所带的电荷量为＋q，此时圆心O点的电场强度大小为E.现仅撤去A点的小球，则O点的电场强度大小为(　　)
A．E B. C. D.
8、(多选)关于元电荷，下列说法正确的是(　　)
A．元电荷实质上是指电子或质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 C
D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
9、真空中有两个点电荷Q和q，它们之间的库仑力为F，下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F(　　)
A．使Q的电荷量变为2Q，使q的电荷量变为3q，同时使它们的距离变为原来的2倍
B．使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍，距离也变为原来的1.5倍
C．使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍
D．保持电荷量不变，使距离变为原来的倍
10、关于电场强度的两个公式E＝和E＝，下列说法中正确的是(　　)
A．q表示放入电场中的试探电荷的电荷量，Q表示场源电荷的电荷量
B．E随q的增大而减小、随Q的增大而增大
C．第一个公式仅适用于匀强电场，且E的方向与F的方向一致
D．第二个公式适用于包括点电荷在内的所有场源形成的电场
11、在燃气灶上常安装电子点火器，电子点火器的放电电极应该做成(　　)
A．圆头状　　B．针尖状 C．方形 D．椭球形
12、某同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数据看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列数据中的(　　)
A．6.2×10－19 C　　　B．6.3×10－19 C
C．6.4×10－19 C D．6.5×10－19 C
13、如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度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
14、如图所示，O、P、Q三点不在一条直线上，＜，在O处有一正点电荷。若P、Q两点的电场强度分别为EP、EQ，则(　　)
A．EP＜EQ，且方向相同　 B．EP＞EQ，且方向相同
C．EP＜EQ，且方向不同 D．EP＞EQ，且方向不同
二、计算类题。
15、（计算题）如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，求：
(1)金属瓶上收集到多少个电子？
(2)实验的时间为多长？
16、（计算类题）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为－1 m/s2(向右为正)，若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？方向如何？
17、如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)
(1)C球的电性和电荷量大小。
(2)水平力F的大小。
18、如图所示,带电导体A处于静电平衡状态,电势为φ=200 V。M、N是A表面上的两点,电场强度EM=4EN。今把一电量为q=5×10-8 C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处,求电场力做的功。
2022—2023学年上学期高一物理人教（2019）必修第三册第九章：静电场及其应用学情跟踪习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现在使b带电，则(　　)
A．a、b之间不发生相互作用 B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．b将吸引a，吸住后不放 D．b立即把a排斥开
【答案】B
2、关于库仑定律的公式F＝k，下列说法中正确的是(　　)
A．真空中两个电荷，大电荷对小电荷的作用力大于小电荷对大电荷的作用力
B．当真空中两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞
C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
【答案】D
3、（双选）如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
【答案】AD　
4、（多选）如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针(其顶端是尖的)，在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中正确的是(　　)
A．风针尖端附近的电场线分布较密
B．风针附近的空气在强电场下发生电离
C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动
D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出
【答案】ABC
5、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　
6、如图所示，地面上有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成30°角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．小球带正电荷
B．小球受到的电场力与重力大小之比为2∶1
C．小球从A运动到B的过程中电势能增加
D．小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量
【答案】C　
7、如图所示，在一个半径为R的圆周上均匀分布N个可视为质点的带电小球，其中A点的小球所带的电荷量为＋3q，其余小球所带的电荷量为＋q，此时圆心O点的电场强度大小为E.现仅撤去A点的小球，则O点的电场强度大小为(　　)
A．E B. C. D.
【答案】B
8、(多选)关于元电荷，下列说法正确的是(　　)
A．元电荷实质上是指电子或质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 C
D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
【答案】BCD　
9、真空中有两个点电荷Q和q，它们之间的库仑力为F，下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F(　　)
A．使Q的电荷量变为2Q，使q的电荷量变为3q，同时使它们的距离变为原来的2倍
B．使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍，距离也变为原来的1.5倍
C．使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍
D．保持电荷量不变，使距离变为原来的倍
【答案】A
10、关于电场强度的两个公式E＝和E＝，下列说法中正确的是(　　)
A．q表示放入电场中的试探电荷的电荷量，Q表示场源电荷的电荷量
B．E随q的增大而减小、随Q的增大而增大
C．第一个公式仅适用于匀强电场，且E的方向与F的方向一致
D．第二个公式适用于包括点电荷在内的所有场源形成的电场
【答案】A　
11、在燃气灶上常安装电子点火器，电子点火器的放电电极应该做成(　　)
A．圆头状　　B．针尖状 C．方形 D．椭球形
【答案】B　
12、某同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数据看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列数据中的(　　)
A．6.2×10－19 C　　　B．6.3×10－19 C
C．6.4×10－19 C D．6.5×10－19 C
【答案】C　
13、如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度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
14、如图所示，O、P、Q三点不在一条直线上，＜，在O处有一正点电荷。若P、Q两点的电场强度分别为EP、EQ，则(　　)
A．EP＜EQ，且方向相同　 B．EP＞EQ，且方向相同
C．EP＜EQ，且方向不同 D．EP＞EQ，且方向不同
【答案】D　
二、计算类题。
15、（计算题）如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，求：
(1)金属瓶上收集到多少个电子？
(2)实验的时间为多长？
【答案】(1)5×107个 　(2)5 000 s
【解析】(1)金属瓶上收集的电子数目为：
N＝＝＝5×107个。
(2)实验的时间：t＝ s＝5 000 s。
16、（计算类题）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为－1 m/s2(向右为正)，若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？方向如何？
【答案】2 m/s2　方向向左
【解析】由牛顿第二定律，对a球有
Fba＋Fca＝－ma0 ①
对c球有Fac＋Fbc＝3ma0 ②
由①②得Fab＋Fcb＝－2ma0
即ab＝－2 m/s2，方向向左。
17、如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)
(1)C球的电性和电荷量大小。
(2)水平力F的大小。
【答案】(1)负电　2q　(2)
【解析】(1)A球受到B球沿BA方向的库仑力和C球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C球对A球的库仑力为引力，C球带负电。
对A球，有k＝k·sin 30°，所以Q＝2q。
(2)又根据牛顿第二定律，
有k·cos 30°＝ma，
将A、B、C作为整体，则F＝3ma＝。
18、如图所示,带电导体A处于静电平衡状态,电势为φ=200 V。M、N是A表面上的两点,电场强度EM=4EN。今把一电量为q=5×10-8 C的正电荷分别由M点、N点移到无限远处,求电场力做的功。
【答案】均为1.0×10-5 J
【解析】由静电平衡导体的特点得:
φM=φN=φ=200 V
移到无限远处电场力做功:
WM=WN=qU=q(φ-0)=5×10-8×200 J
=1.0×10-5 J。