2022—203学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用 同步优习题（含答案）

2022—203学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用 同步优习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是(　　)
A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电荷的转移
D．以上说法均不正确
2、（双选）如图所示的实验装置为库仑扭秤．细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡．当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，改变A和C之间的距离r，记录每次悬线扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系．这一实验中用到了下列哪些物理方法(　　)
A．微小量放大法 B．极限法 C．比值定义法 D．控制变量法
3、如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　)
A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷
4、如图所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA。在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为EB。当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为(　　)
A．EB B．EA＋EB C．|EA－EB| D．以上说法都不对
5、a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度Ea与a、b连线夹角为60°，b点电场强度Eb与a、b连线夹角为30°，关于此电场，下列分析正确的是(　　)
A．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝1∶
B．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1
C．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝∶1
D．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1
6、（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
7、如图所示，在光滑绝缘的水平地面上放置着四个可视为点电荷的带电金属小球，一个带正电，放置于圆心，带电荷量为Q；另外三个带负电，带电荷量均为q，位于圆周上互成120°放置，四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为(　　)
A. B. C．3 D.
8、有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是(　　)
A．接触前，A、B一定带异种电荷
B．接触前，A、B可能带异种电荷
C．接触前，A球一定不带任何净电荷
D．接触后，A球一定带负电荷
9、（双选）关于点电荷，以下说法正确的是(　　)
A．足够小的电荷，就是点电荷
B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷
C．在实际中点电荷并不存在
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计
10、(多选)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图像如图所示。则这一电场不可能是下列图中的(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
11、如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，当用导线将a、d连接起来时，下列判断正确的是(　　)
A．有自由电子沿导线从a流向d
B．有自由电子沿导线从d流向a
C．导线中没有电流通过
D．达到静电平衡后，a端和d端均不带电
12、如图所示是伏打起电盘的示意图，其起电原理是(　　)
A．摩擦起电 B．感应起电
C．接触起电 D．以上三种方式都不是
13、（双选）如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为(　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
14、如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，P为三角形的中心，当AB、AC棒所带电荷量均为＋q，BC棒带电荷量为－2q时，P点场强大小为E，现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，则取走BC棒后，P点的场强大小为(　　)
A．　　　　B．　　　C．　　　D．E
15、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是(　　)
A．电场是一种人为假设的物质，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
二、填空类题。
16、质子的电荷量e＝________C
17、某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。
根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
(1)步骤二的实验现象，说明 ；
(2)步骤三的实验现象，说明 ；
(3)该研究性实验 (选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律．
三、计算类解答题。
18、如图所示，大球A原来的带电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触达到静电平衡时，小球获得q的电荷量；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
19、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。
20、如图所示，在竖直平面内有一个带正电的小球，质量为m，所带的电荷量为q，用一根长度为L且不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点，匀强电场的方向水平向右，分布的区域足够大．现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零。
(1)求匀强电场的电场强度E的大小；
(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？(重力加速度为g)
2022—203学年物理人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用 同步优习题含答案
人教2019必修第三册第九章：静电场及其应用
一、选择题。
1、关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是(　　)
A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电荷的转移
D．以上说法均不正确
【答案】C
2、（双选）如图所示的实验装置为库仑扭秤．细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡．当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，改变A和C之间的距离r，记录每次悬线扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系．这一实验中用到了下列哪些物理方法(　　)
A．微小量放大法 B．极限法 C．比值定义法 D．控制变量法
【答案】AD
3、如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　)
A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷
【答案】D　
4、如图所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA。在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度大小为EB。当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为(　　)
A．EB B．EA＋EB C．|EA－EB| D．以上说法都不对
【答案】D　
5、a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度Ea与a、b连线夹角为60°，b点电场强度Eb与a、b连线夹角为30°，关于此电场，下列分析正确的是(　　)
A．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝1∶
B．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1
C．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝∶1
D．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1
【答案】D　
6、（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　
7、如图所示，在光滑绝缘的水平地面上放置着四个可视为点电荷的带电金属小球，一个带正电，放置于圆心，带电荷量为Q；另外三个带负电，带电荷量均为q，位于圆周上互成120°放置，四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为(　　)
A. B. C．3 D.
【答案】D
8、有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是(　　)
A．接触前，A、B一定带异种电荷
B．接触前，A、B可能带异种电荷
C．接触前，A球一定不带任何净电荷
D．接触后，A球一定带负电荷
【答案】B
9、（双选）关于点电荷，以下说法正确的是(　　)
A．足够小的电荷，就是点电荷
B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷
C．在实际中点电荷并不存在
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计
【答案】CD
10、(多选)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图像如图所示。则这一电场不可能是下列图中的(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
【答案】BCD
11、如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，当用导线将a、d连接起来时，下列判断正确的是(　　)
A．有自由电子沿导线从a流向d
B．有自由电子沿导线从d流向a
C．导线中没有电流通过
D．达到静电平衡后，a端和d端均不带电
【答案】B　
12、如图所示是伏打起电盘的示意图，其起电原理是(　　)
A．摩擦起电 B．感应起电
C．接触起电 D．以上三种方式都不是
【答案】B
13、（双选）如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为(　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
【答案】AC
14、如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，P为三角形的中心，当AB、AC棒所带电荷量均为＋q，BC棒带电荷量为－2q时，P点场强大小为E，现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，则取走BC棒后，P点的场强大小为(　　)
A．　　　　B．　　　C．　　　D．E
【答案】B　
15、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是(　　)
A．电场是一种人为假设的物质，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
【答案】D　
二、填空类题。
16、质子的电荷量e＝________C
【答案】1.6×10-19
17、某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。
根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
(1)步骤二的实验现象，说明 ；
(2)步骤三的实验现象，说明 ；
(3)该研究性实验 (选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律．
【答案】（1）板带电 （2）两板所带总电荷量为零 （3）能
三、计算类解答题。
18、如图所示，大球A原来的带电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触达到静电平衡时，小球获得q的电荷量；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
【答案】q
19、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。
20、如图所示，在竖直平面内有一个带正电的小球，质量为m，所带的电荷量为q，用一根长度为L且不可伸长的绝缘轻细线系在匀强电场中的O点，匀强电场的方向水平向右，分布的区域足够大．现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零。
(1)求匀强电场的电场强度E的大小；
(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？(重力加速度为g)
【答案】(1)　 (2)
【解析】(1)对小球由A点运动到B点的过程，由动能定理得mgL－qEL＝0，解得E＝.
(2)小球由C点释放后将做匀加速直线运动，所受的电场力与重力大小相等，故小球受到的合力为mg，设小球到B点时的速度为vB，小球做匀加速直线运动的加速度为a，则a＝＝g，v＝2a·L，t＝，
联立解得t＝。