第9章 静电场及其应用 章末强化题2025-2026学年物理人教版(2019)必修第三册
一、选择题。
1、如图所示,两个互相接触的导体A和B,均放在绝缘支架上,现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A,但不接触,若先将玻璃棒移去,再将A、B分开,则A、B的带电情况分别是( )
A. 不带电、带正电 B. 不带电、带负电
C. 不带电、不带电 D. 带正电、带负电
2、(双选)两个半径、材料完全相同的金属小球,所带电荷量之比为1∶7,间距为r,把两球相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )
A. B. C. D.
3、关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右
D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大
4、复印机的核心部件是有机光导体鼓,它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体,受到光照时变成导体)而制成的。复印机的基本工作过程是:(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压,金属丝附近空气发生电离,使转动鼓体均匀带上正电荷;(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像,鼓上形成“静电潜像”;(3)鼓体转动经过墨粉盒,潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位;(4)鼓体继续转动经过复印纸,带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是( )
(1) (2) (3) (4)
A.步骤(1)中发生了静电感应现象 B.步骤(2)中发生了局部导电现象
C.步骤(3)中发生了静电平衡现象 D.步骤(4)中发生了静电屏蔽现象
5、如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是( )
A.a对b的静电力可能是斥力
B.a对c的静电力一定是引力
C.a的电荷量可能比b少
D.a的电荷量一定比b多
6、x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(AP>PB),取无限远处电势为0,从图中可以看出( )
A.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
B.Q1和Q2一定是同种电荷
C.P点电场强度是0
D.Q1和Q2连线上各点电场方向都指向Q1
7、如图所示,水平直线表示电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点.一负点电荷仅在电场力作用下,从静止开始由A向B做匀加速运动.则电场强度( )
A.逐渐增大,方向向左 B.逐渐增大,方向向右
C.保持不变,方向向左 D.保持不变,方向向右
8、如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是( )
①先把两球分开,再移走棒
②先移走棒,再把两球分开
③先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
④以上都不对
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
9、如图所示,用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态,电荷量分别为qA、qB,相距为L。则A对B的库仑力为( )
A.FAB=k,方向由A指向B
B.FAB=k,方向由A指向B
C.FAB=k,方向由B指向A
D.FAB=k,方向由B指向A
10、如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度最大
B.B点的电场强度最小
C.把一个正的点电荷依次放在这三点时,其中放在B点时它受到的静电力最大
D.把一个带负电的点电荷放在A点时,它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
11、如图所示,先用绝缘细线将导体悬挂起来,并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点,再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况,则( )
A.与A接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
B.与C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
C.与A、B、C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度一样大
D.通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
12、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
13、如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为0,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A时的动能为10 J,在静电力作用下从A运动到B,在B时速度为0,当这个粒子的动能为7.5 J时,其电势能为( )
A.12.5 J B.2.5 J C.0 D.-2.5 J
14、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线.关于粒子,下列说法正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.在a点的加速度大于在b点的加速度
C.在a点的速度小于在b点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
15、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB , 则下列结论正确的是( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C. 沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QA<QB
D. 沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
16、如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知:三角形边长为1 cm,B、C电荷量为qB=qC=1×10-6 C,A电荷量为qA=-2×10-6 C,A所受B、C两个电荷的库仑力的合力F的大小和方向为( )
A.180 N,沿AB方向
B.180 N,沿AC方向
C.180 N,沿∠BAC的角平分线
D.180 N,沿∠BAC的角平分线
二、简答题。
17、有两个完全相同的绝缘金属球A、B,A球所带电荷量为q,B球所带电荷量为-q,现要使A、B所带电荷量都为-,应该怎么办?
三、计算题。
18、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。
19、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。
20、一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B,由于受到固定的带电小球A的作用,静止在如图所示的位置,丝线与竖直方向夹角为θ,A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。已知B球的质量为m,带电荷量为q,静电力常量为k,A、B两球均可视为点电荷,整个装置处于真空中。求:
(1)B球所受电场力F的大小和方向;
(2)A球带电的电性和电荷量Q。
21、一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水平固定在匀强电场中,场强大小为E,方向与竖直方向夹角为θ.杆的M端固定一个带负电小球A,电荷量大小为Q;另一带负电的小球B穿在杆上,可自由滑动,电荷量大小为q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止释放,小球B开始向A端运动,已知k为静电力常量,g为重力加速度,求:
(1)小球B对细杆的压力的大小;
(2)小球B开始运动时的加速度的大小;
(3)小球B速度最大时,离M端的距离.
第9章 静电场及其应用 章末强化题2025-2026学年物理人教版(2019)必修第三册
一、选择题。
1、如图所示,两个互相接触的导体A和B,均放在绝缘支架上,现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A,但不接触,若先将玻璃棒移去,再将A、B分开,则A、B的带电情况分别是( )
A. 不带电、带正电 B. 不带电、带负电
C. 不带电、不带电 D. 带正电、带负电
【答案】C
2、(双选)两个半径、材料完全相同的金属小球,所带电荷量之比为1∶7,间距为r,把两球相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )
A. B. C. D.
【答案】CD
3、关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右
D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大
【答案】C
4、复印机的核心部件是有机光导体鼓,它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体,受到光照时变成导体)而制成的。复印机的基本工作过程是:(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压,金属丝附近空气发生电离,使转动鼓体均匀带上正电荷;(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像,鼓上形成“静电潜像”;(3)鼓体转动经过墨粉盒,潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位;(4)鼓体继续转动经过复印纸,带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是( )
(1) (2) (3) (4)
A.步骤(1)中发生了静电感应现象 B.步骤(2)中发生了局部导电现象
C.步骤(3)中发生了静电平衡现象 D.步骤(4)中发生了静电屏蔽现象
【答案】B
5、如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是( )
A.a对b的静电力可能是斥力
B.a对c的静电力一定是引力
C.a的电荷量可能比b少
D.a的电荷量一定比b多
【答案】D
6、x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(AP>PB),取无限远处电势为0,从图中可以看出( )
A.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
B.Q1和Q2一定是同种电荷
C.P点电场强度是0
D.Q1和Q2连线上各点电场方向都指向Q1
【答案】A
7、如图所示,水平直线表示电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点.一负点电荷仅在电场力作用下,从静止开始由A向B做匀加速运动.则电场强度( )
A.逐渐增大,方向向左 B.逐渐增大,方向向右
C.保持不变,方向向左 D.保持不变,方向向右
【答案】C
8、如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是( )
①先把两球分开,再移走棒
②先移走棒,再把两球分开
③先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
④以上都不对
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
【答案】B
9、如图所示,用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态,电荷量分别为qA、qB,相距为L。则A对B的库仑力为( )
A.FAB=k,方向由A指向B
B.FAB=k,方向由A指向B
C.FAB=k,方向由B指向A
D.FAB=k,方向由B指向A
【答案】C
10、如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度最大
B.B点的电场强度最小
C.把一个正的点电荷依次放在这三点时,其中放在B点时它受到的静电力最大
D.把一个带负电的点电荷放在A点时,它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
【答案】C
11、如图所示,先用绝缘细线将导体悬挂起来,并使导体带电。然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点,再用小球与验电器接触。用同样的方法检验B、C部位的带电情况,则( )
A.与A接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
B.与C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度最大
C.与A、B、C接触再与验电器接触,验电器箔片张开的角度一样大
D.通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
【答案】B
12、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
13、如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为0,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A时的动能为10 J,在静电力作用下从A运动到B,在B时速度为0,当这个粒子的动能为7.5 J时,其电势能为( )
A.12.5 J B.2.5 J C.0 D.-2.5 J
【答案】D
14、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线.关于粒子,下列说法正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.在a点的加速度大于在b点的加速度
C.在a点的速度小于在b点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
【答案】C
15、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB , 则下列结论正确的是( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C. 沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QA<QB
D. 沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
【答案】D
16、如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知:三角形边长为1 cm,B、C电荷量为qB=qC=1×10-6 C,A电荷量为qA=-2×10-6 C,A所受B、C两个电荷的库仑力的合力F的大小和方向为( )
A.180 N,沿AB方向
B.180 N,沿AC方向
C.180 N,沿∠BAC的角平分线
D.180 N,沿∠BAC的角平分线
【答案】D
二、简答题。
17、有两个完全相同的绝缘金属球A、B,A球所带电荷量为q,B球所带电荷量为-q,现要使A、B所带电荷量都为-,应该怎么办?
【答案】先用手接触一下A球,使A球所带电传入大地,再将A、B接触一下,分开A、B,再用手接触一下A球,再将A、B接触一下再分开,这时A、B所带电荷量都是-.
三、计算题。
18、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===-。
19、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。
20、一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B,由于受到固定的带电小球A的作用,静止在如图所示的位置,丝线与竖直方向夹角为θ,A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。已知B球的质量为m,带电荷量为q,静电力常量为k,A、B两球均可视为点电荷,整个装置处于真空中。求:
(1)B球所受电场力F的大小和方向;
(2)A球带电的电性和电荷量Q。
【答案】(1)mgtan θ,方向水平向右
(2)A球带正电,
【解析】(1)以小球为研究对象,对小球进行受力分析,
根据小球处于平衡状态可知
F=mgtan θ ①
方向水平向右。
(2)小球所受库仑力大小为
F=k ②
联立①②解得A球的电荷量
Q=
二者之间为排斥力,所以A球也带正电。
21、一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水平固定在匀强电场中,场强大小为E,方向与竖直方向夹角为θ.杆的M端固定一个带负电小球A,电荷量大小为Q;另一带负电的小球B穿在杆上,可自由滑动,电荷量大小为q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止释放,小球B开始向A端运动,已知k为静电力常量,g为重力加速度,求:
(1)小球B对细杆的压力的大小;
(2)小球B开始运动时的加速度的大小;
(3)小球B速度最大时,离M端的距离.
【答案】(1)qEcosθ+mg (2)- (3)
【解析】(1)小球受力如图所示:
小球B在垂直于杆的方向上合力为零,由牛顿运动定律得:FN=qEcosθ+mg.
(2)在水平方向上,由牛顿第二定律得:
qEsinθ-k=ma,解得:a=-.
(3)当小球B的速度最大时,加速度为零,则有:
qEsinθ=k,解得:x=.