山东省古交市第二高级中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-1：静电场 章末复习题（含解析）

静电场
1．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A和B，分别带有电荷量QA=6.4×10－9 C，QB=-3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子转移的转移情况是( )
A．由B转移到A B．由A转移到B
C．不转移 D．不能确定
2．关于如图所示的电场中的A、B、C三点，下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度最小
B．C点的电场强度最小
C．C点没有电场线，所以电场强度为零
D．A、B点的电场强度的方向是该点的切线方向
3．一电子在某电场A点受到大小为的静电力，问A点的电场强度大小为（ ）
A．100 N/C B．300 N/C C．300 C/N D．100 C/N
4．由电场强度的定义E＝可知(　　)
A．E和F成正比，F越大E越大
B．E和q成反比，q越大E越小
C．F与q成正比，与E成正比
D．E的大小可由计算但不由F，q决定
5．下图是电场中某区域的电场线分布图，P点是电场中的一点，则ABCD选项中正确的是（ ）
①P点电场强度方向向左
②P点的电场强度方向向右
③正点电荷在P点所受的电场力的方向向左
④正点电荷在P点所受的电场力的方向向右
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有②④正确
6．静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（　　）
A．冬天睡觉脱毛衫时，常常会听到噼里啪啦的响声
B．梳过头发的塑料梳子会吸起纸屑
C．将闭合小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．将一绝缘枕形导体靠近带电小球时，枕形导体两端出现等量异种电荷
7．如图，一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合．A、O、B为竖直平面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点，AO=BO．现有带电荷量为q、质量为m的小物块视为质点，从A点以初速度v0向B滑动，到达B点时速度恰好为0．则
A．从A到B，小物块的加速度逐渐减小
B．从A到B，小物块的加速度先增大后减小
C．小物块一定带负电荷，从A到B电势能先减小后增大
D．从A到B，小物块的电势能一直减小，受到的电场力先增大后减小
8．如图所示，MN是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上两点，已知直线上a点的场强最大，大小为E，b点场强大小为E，已知a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电量为（ ）
A． B． C． D．
9．已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x轴上的O点，球壳与x轴相交于A、B两点，球壳半径为r，带电量为Q。现将球壳A处开有半径远小于球半径的小孔，减少的电荷量为q，不影响球壳上电荷的分布。已知球壳外侧两点C、D到A，B两点的距离均为r，则此时（ ）
A．O点的电场强度大小为零 B．C点的电场强度大小为
C．C点的电场强度大小为 D．D点的电场强度大小为
10．如图所示，在光滑水平面上有A、B、C三个质量均为m的小球，A带正电，B带负电，C不带电，A、B带电量的绝对值均为Q，B、C两个小球用绝缘细绳连接在一起，当用外力F拉着A球向右运动时，B、C也跟着A球一起向右运动，在运动过程中三个小球保持相对静止共同运动，其中静电力常量为k，则（　　）
A．B、C间绳的拉力大小为F
B．B、C间绳的拉力大小为F
C．A、B两球间距为
D．A、B两球间距为
11．真空中有一个电场，在电场中的点放入一个电荷量为的试探电荷，它受到的电场力为，则点的场强为_______________；把试探电荷的电荷量减少为，则试探电荷受到的电场力为_____________ 。如果把这个试探电荷取走，则点的电场强度为_______________。
12．5个元电荷的电量是___________ .
13．19世纪，英国物理学家_____造性地在电场中引入电场线，用它来形象化地描述电荷周围的电场。1910年，美国物理学家__利用油滴法，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。
14．用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮带_______电荷．当橡胶棒带有3.2×10﹣9库仑的电量时，电荷量为1.6×10﹣19库仑的电子有_______个从_______移到_______上．
15．如图所示,在正点电荷Q的电场中有一点P,将一个带电荷量为q= 1.010-9C的正试探电荷放在P 点时,受到的电场力F= 3.010-7N,求:
(1)P 点电场强度E 的大小和方向;
(2) 若移走q,在P点放置另一带负电、电荷量为q'=- 2.5 10-9C的试探电荷,q' 在P点受到的电场力F' 是多大?方向如何?
16．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0．1m，两极板间距离d=0．4cm, 有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量m=2．0×10-6kg，电量q=+1．0×10-8C，电容器电容C=1．0×10-6F，若第一个粒子刚好落到下板中点O处，取g=10m/s2．试求：
（1）则带电粒子入射初速度的大小；
（2）两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落到下板右边缘B点；
（3）落到下极板上带电粒子总的个数
17．把两个带电小球Q1、Q2分别放在真空中的A、B两点。已知Q1=2.0×10-10C，Q2=-3.0×10-11C，r=30cm， ,如图所示。
（1）求Q2受到的静电力的大小和方向。
（2）求Q1在B点产生的电场强度的大小和方向。
18．电荷所带电荷量q＝3.0×10-10 C，在电场中某一点所受的电场力F＝9.0×10-7 N，方向竖直向上，求这一点电场强度的大小和方向。若在这一点改放一电荷量为q1＝6.0×10-10C的电荷时，电荷所受电场力多大？
参考答案
1．A
【解析】
由于，在接触过程中，电子由B球转移到A球不仅将自身的负电荷全部中和，且电子继续转移，使B球带的正电，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．D
【解析】
AB．电场线的疏密程度表示了电场强度的大小，所以A点电场强度最大，B点最小，故AB错误；
C．C点有电场线，只是未画出，所以电场强度不为零，故C错误；
D．电场强度的方向总是沿着电场线上该点的切线方向，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
根据电场强度公式
得
故ACD错误，B正确。
故选B。
4．D
【解析】
ABC．电场强度E与试探电荷所受电场力F，电量q无关，不能说E和F成正比和q成反比，故ABC错误；
D．由定义式可计算出E，由于此公式属于比值定义法，电场强度E由电场决定，与F和q无关，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】
试题分析：电场线的方向就是电场强度的方向，故P点电场强度方向向右．故①错误②正确．正电荷所受电场力的方向就是该点场强的方向，故正电荷在P点所受电场力向右．故③错误．负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，故负电荷在P点所受电场力向左．故④正确．故选D．
考点：电场线；电场强度
【名师点睛】电场线的方向就是电场强度的方向，正电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，把握了电场线的特点即可顺利解决此题．
6．C
【解析】
【详解】
A．睡觉脱毛衫时衣服与头发摩擦会产生静电，常常会听到噼里啪啦的响声，是静电现象，选项A不符合题意。
B．梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，选项A不符合题意。
C．线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象，选项C符合题意。
D．将一绝缘枕形导体靠近带电小球时，枕形导体两端出现等量异种电荷，也是静电现象，选项D不符合题意。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用，可知q带负电，从A到O的过程中，电场强度越来越大，则电场力越来越大，由于物块在水平方向上平衡，可知墙壁的弹力增大，导致滑动摩擦力增大，根据知，加速度增大，从O到B，电场强度越来越小，则电场力越来越小，由于物块在水平方向上平衡，可知墙壁的弹力减小，导致滑动摩擦力减小，根据知，加速度减小，B正确A错误；q带负电，由于AB是等势线，则电荷的电势能不变，从A到B，电场强度先增大后减小，则电场力先增大后减小，C错误D错误．
8．B
【解析】
【分析】
因a点的场强最大，可知a点离场源电荷最近，根据点电荷的场强公式列出ab两点的场强表达式即可求解.
【详解】
因a点的场强最大，可知a点离场源电荷最近，设场源电荷在距离a点x的位置，则 ，b点：；联立解得：x=L；，故选B.
9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据电场强度的合成可得，O点的电场强度大小
故A错误；
BC．C点的电场强度大小
故B正确，C错误；
D．根据电场强度的合成可得，D点的电场强度大小
故D正确。
故选BD。
10．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．选取A、B、C作为整体研究，依据牛顿第二定律，则有
对C受力分析，设B、C间绳的拉力大小为，由牛顿第二定律则有
解得
故A错误，B正确；
CD．对A受力分析，受到拉力，及库仑引力，由牛顿第二定律则有
解得
由库仑定律有
解得
故C正确，D错误；
故选BC。
11．
【解析】试题分析：根据检验电荷的电场力与电荷量的比值求出P点的电场强度．把检验电荷的电荷量减小，电场强度不变；把这个检验电荷取走，P点的电场强度仍不变．
检验电荷电量为，受到的电场力为，则P点的电场强度，方向与电场力方向相同．减少电荷量后，受到的电场力为，电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，P点的电场强度不变，仍为5×103N/C．
12．8×10-19 C
【解析】元电荷的电量是e=1.60×10-19C，则5个元电荷的电量q=ne=5×1.60×10-19C=8.0×10-19C。
13． 法拉第 密立根
【解析】19世纪，英国物理学家法拉第造性地在电场中引入电场线，用它来形象化地描述电荷周围的电场。1910年，美国物理学家密立根利用油滴法，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。
14． 正 2×1010 毛皮 橡胶棒
【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮带正电荷，橡胶棒带负电荷，电子从毛皮移到橡胶棒；转移的电子数目为个．
15．（1）3.0 102N/C 方向沿QP背离Q （2）7.5 x 10-7N 方向沿PQ指向Q
【解析】(1)P点电场强度为E，根据
解得E = 3.0 102N/C
方向沿QP背离Q
(2) q'在P点受到的电场力为F'
F'=q'E = 7.5 ×10-7N
F'方向沿PQ指向Q
16．（1）对第1个落到O点的粒子
由：（1分）
（1分）
得：（1分）
（2）对落到B点的粒子
由：（1分）
（1分）
（2分）
得：（2分）
（3）由：（2分）
得：（1分）
落到下极板上粒子总数为N+1=601个 （1分）
【解析】
试题分析：（1）对第一个落在O点的粒子：
水平方向：
竖直方向：
得：
（2）对落到B点的粒子
由：L=v0t
mg-Eq=ma
得：
（3）由：Q=CEd=6．0×10-6（C）
得：
落到下极板上粒子总数为N+1=601个
考点：带电粒子在电场中的运动
17．(1) 6×10-10N 水平向左 （2）20N∕C 水平向右
【解析】试题分析：（1）直接根据库仑定律公式进行计算即可．（2）利用电场强度的定义式即可求出在所在处的场强的大小．
（1）由库仑定律得： 受到的静电力的大小；
故受到的静电力的大小为．方向由B指向A；
（2）依据电场强度的定义式得在B点产生的电场强度为： ．故在B点产生的电场强度的大小20N/C，方向由A指向B．
18．3×103N/C；方向竖直向上；1.8×10-6N
【解析】电荷所带电荷量q=3.0×10-10C，在电场中的某一点所受的静电力F=9.0×10-7N，方向竖直向上，由场强的定义式得这一点的电场强度 ，方向竖直向上．若在这一点放一电荷量为q1=6.0×10-10C的电荷时，那么电荷所受静电力F=Eq′=3×103×6.0×10-10=1.8×10-6?N；