第9章 静电场及其应用 练习2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册（含解析）

第9章 静电场及其应用 练习2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、如图所示，在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先A、B都不带电，先让开关S1、S2均断开，现在将一个带正电的小球C放置在A左侧，以下判断正确的是(　　)
A．只闭合S1，则A左端不带电，B右端带负电
B．只闭合S2，接着移走带电小球，最后将A、B分开，A带负电
C．S1、S2均闭合时，A、B两端均不带电
D．S1、S2均闭合时，A左端带负电，B右端不带电
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）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
4、（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
5、（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
6、一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则(　　)
A．粒子一定带正电
B．粒子的运动是匀变速运动
C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大
D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
7、两个物体分别带有电荷，则(　　)
A．它们之间的静电力一定是引力
B．它们之间的静电力一定是斥力
C．如果它们带的是同种电荷，它们之间的静电力一定是引力
D．如果它们带的是异种电荷，它们之间的静电力一定是引力
8、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＝
9、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
10、下列说法正确的是(　　)
A.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零
B.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零
C.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直
D.处于静电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等
11、（双选）在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球(可视为质点)A和B。在t1＝0时，同时将两球无初速释放，此时A球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2＝t时，B球的加速度大小也变为a。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是(　　)
A．两个小球带的是同种电荷
B．两个小球带的是异种电荷
C．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍
D．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍
12、如图所示，三个同心圆是以同一负点电荷为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是(　　)
A．一个点电荷＋q在B点所受的静电力比在A点的大
B．一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小
C．将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多
D．将电荷＋q由B点移到C点，静电力做正功
13、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是(　　)
A．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电说明电荷可以创造
C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到物体的另一部分
D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
14、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
15、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
16、图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心的场强等于 (　　)
A.k-k　　 B.k+k C.0 D.k
二、填空与实验题。
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．
18、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、计算题。
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、多少个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷。此人身上有多少个剩余电子？他的质量增加了多少？（电子质量me=9.1×10﹣31kg，电子电荷量e=1.6×10﹣19C）
21、如图所示，电荷量Q＝2×10－7 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg，电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)B释放时的加速度大小；
(2)P、O间的距离L。
22、如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6 C的小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面带电荷量又为多少？
第9章 静电场及其应用 练习2024-2025学年物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题。
1、如图所示，在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先A、B都不带电，先让开关S1、S2均断开，现在将一个带正电的小球C放置在A左侧，以下判断正确的是(　　)
A．只闭合S1，则A左端不带电，B右端带负电
B．只闭合S2，接着移走带电小球，最后将A、B分开，A带负电
C．S1、S2均闭合时，A、B两端均不带电
D．S1、S2均闭合时，A左端带负电，B右端不带电
【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）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　
4、（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
5、（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　
6、一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则(　　)
A．粒子一定带正电
B．粒子的运动是匀变速运动
C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大
D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
【答案】B　
7、两个物体分别带有电荷，则(　　)
A．它们之间的静电力一定是引力
B．它们之间的静电力一定是斥力
C．如果它们带的是同种电荷，它们之间的静电力一定是引力
D．如果它们带的是异种电荷，它们之间的静电力一定是引力
【答案】D　
8、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　
9、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
10、下列说法正确的是(　　)
A.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零
B.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零
C.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直
D.处于静电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等
【答案】C
11、（双选）在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球(可视为质点)A和B。在t1＝0时，同时将两球无初速释放，此时A球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2＝t时，B球的加速度大小也变为a。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是(　　)
A．两个小球带的是同种电荷
B．两个小球带的是异种电荷
C．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍
D．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍
【答案】BD　
12、如图所示，三个同心圆是以同一负点电荷为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是(　　)
A．一个点电荷＋q在B点所受的静电力比在A点的大
B．一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小
C．将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多
D．将电荷＋q由B点移到C点，静电力做正功
【答案】D　
13、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是(　　)
A．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电说明电荷可以创造
C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到物体的另一部分
D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
【答案】C　
14、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　
15、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
16、图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r。该点电荷的电场在球心的场强等于 (　　)
A.k-k　　 B.k+k C.0 D.k
【答案】D
二、填空与实验题。
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
18、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、计算题。
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、多少个电子的电荷量等于﹣3.2×10﹣5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了﹣4.8×10﹣5C的电荷。此人身上有多少个剩余电子？他的质量增加了多少？（电子质量me=9.1×10﹣31kg，电子电荷量e=1.6×10﹣19C）
【答案】此人身上有3×1014个剩余电子，他的质量增加2.73×10﹣16kg。
21、如图所示，电荷量Q＝2×10－7 C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg，电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)B释放时的加速度大小；
(2)P、O间的距离L。
【答案】(1)6.4 m/s2　 (2)0.3 m
【解析】(1)根据牛顿第二定律有
mg－k＝ma，
解得a＝6.4 m/s2。
(2)当B受到合力为零时，速度最大，则P、O间的距离L满足mg＝k，
解得L＝0.3 m。
22、如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q＝＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q＝－2×10－6 C的小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内、外表面带电荷量又为多少？
【答案】(1)q内＝0，q外＝＋4×10－6 C
(2)q内＝＋2×10－6 C，q外＝＋2×10－6 C
(3)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C
(4)q内＝0，q外＝＋2×10－6 C