山东省怀仁县巨子高中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-1：静电场 单元复习题（含解析）

静电场
1．下列说法正确的是（ ）
A．根据E＝可知，电场中某点的场强与电场力成正比
B．根据E＝，知点电荷在电场中某点产生的场强与该点电荷的电荷量Q成正比
C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强
D．电场线是实际存在的曲线
2．真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下面做法可以使它们之间的静电力变为2F的有 （ ）
A．使Q1的电量变为原来的2倍，同时使它们的距离变为原来的2倍
B．使每个电荷的电量都变为原来的2倍，距离变为原来的2倍
C．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的一半
D．保持它们的距离不变，使它们的电量都变为原来的倍
3．即使是在干燥的冬天，人体仍然是良导体，小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷，不计其他电场影响，则（　　）
A．小明此时与地之间没有电势差
B．小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时，不会产生电流
C．小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人的电势会降低
D．小明靠近客人还未与其接触时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人的电势会降低
4．甲、乙两完全相同的金属球（可视为质点）分别带电+4q和﹣2q，当它们相距d时，它们间的库仑力大小为F．让甲、乙接触后，再使其相距，则甲、乙间的库仑力大小为（　　）
A．2F B．3F C．4F D．16F
5．下列几种做法中，符合安全用电的是（ ）
A．可用湿布擦带电设备
B．遇到电器设备冒火时，应先泼水灭火
C．发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开
D．没有三孔插座时，可将三脚插头的一脚折弯后，插入二孔插座中使用
6．两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后分开，它们各自所带的电荷量都是（ ）
A．+3Q B．+2Q C．-Q D．+Q
7．如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C，A和C以相同的角速度围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C到B的距离之比为1：2. 三个小球均视为质点，不计它们之间的万有引力，则A和C的比荷（电荷量与质量之比）的比值为（ ）
A．1：8 B．8：1
C．4：1 D．1：4
8．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的静电力大小为F，如果将这两个点电荷之间的距离变为原来的3倍，那么它们之间静电力的大小为（　　）
A．F B．2F C．4F D．F
9．如图，真空中一质量为m、电荷量为q(q>0)的检验电荷仅受固定点电荷Q(图中未画出)的作用绕Q做匀速圆周运动，A、B是q在运动中通过的相距为L的两点，在A、B两点，电荷的速率为v，与A、B连线的夹角为30°。已知静电力常量为k，由此可知（ ）
A．电荷Q距A、B连线的距离是L
B．电荷q从A到B经历的时间为
C．电荷Q带负电，电荷量绝对值为
D．电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为
10．套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡（该过程A，B两球一直在相同的水平面上）时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是( )
A．细线对带电小球A的拉力变大
B．细线对细环的拉力保持不变
C．细环所受的摩擦力变大
D．粗糙杆对细环的支持力变大
11．将一电荷量为2×10﹣5的试探电荷放在点电荷Q的电场中的P点处，所受的电场力的大小为2×10﹣2N，则P点的电场强度的大小为_______N/C，如果P点距点电荷Q为10cm，则Q的电荷量为_______C．（计算参考数值：静电力恒量K=9.0×109Nm2/C2）
12．相距为a的A、B两点分别放着等量异种电荷＋Q、－Q，在A、B连线中点处的电场强度___________N/C ,方向__________（指向A 或B）
13．有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10－6 C的正电荷，此过程中有_________个电子发生了转移，电子由__________转移___________ 。
14．某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中，测得其受到的电场力大小为1N，方向水平向左，则此电场的电场强度大小为_____N/C，方向_____（填“水平向左”或“水平向右”）．
15．如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个荷量不变的小球A．在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B．当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,求q2与q1的比值。
16．在电场中的某点放入电荷量为5.0×10-9C的正点电荷，受到的电场力为3.0×10-4N，求：
（1）该点的电场强度是多大？
（2）若放入6.0×10-9C的点电荷，此处的电场强度又是多大？ 该电荷受到的电场力多大？
17．真空中有两个点电荷Q1、Q2，相距18cm，已知Q1是正电荷，其电量为1.8×10-12C，他们之间的引力大小为F=1.0×10-12N，求Q2的电量及带电性质。
18．如图甲所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球 B 静止在图示位置，细线与竖 直方向的夹角为。若固定的带正电的小球 A 的电荷量为 Q,B 球的电荷量为 q,,A 和 B 相距 为 r 且在同一水平线上,整个装置处于真空中（静电常数为 k）,求：
（1）A 与 B 之间库仑力大小和方向
（2）B 球的质量 m
参考答案
1．B
【解析】
A．场强的大小是由电场本身决定的，与带电体在该点所受电场力无关，故A错误；
B．根据真空中点电荷的电场强度的计算式：
可得，场中某点的场强E与该点电荷的电荷量Q成正比，故B正确；
C．场强叠加遵循平行四边形定则，合电场的场强可以小于分电场的场强，故C错误；
D．电场线是为了直观形象地描述电场分布而引入的一些假想的曲线，实际上并不存在，也不是点电荷在电场中的运动轨迹，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
根据库仑定律可知
A. 使Q1的电量变为原来的2倍，同时使它们的距离变为原来的2倍，它们间的静电力变为原来的一半，故A错误。
B. 使每个电荷的电量都变为原来的2倍，距离变为原来的2倍，它们间的静电力为F，故B错误。
C. 保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的一半，它们间的静电力为4F，故C错误。
D. 保持它们的距离不变，使它们的电量都变为原来的倍，它们之间的静电力变为2F，故D正确。
3．D
【解析】
A、小明带负电荷，其周围存在电场，电场线指向小明，根据顺着电场线电势逐渐降低，知小明此时与地之间有电势差，故A错误．
B、小明与不带电且跟地绝缘的客人间存在电势差，当小明与该客人握手时，电子会从小明身上移动到客人身上，从而形成电流，故B错误．
C、小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人原来处在小明的电场中，电势为负值．当小明与客人握手时，小明所带电荷流到大地上，两人均不带电，电势为零，所以客人的电势会升高，故C错误．
D、小明靠近客人（还未与其接触）时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人顺着电场线移动，其电势会降低，故D正确．
4．A
【解析】
【详解】
根据库仑定律公式得；接触再分离后所带电量各为，那么甲、乙间的库仑力大小为；
A.与分析相符，符合题意；
B.与分析不符，不符合题意；
C.与分析不符，不符合题意；
D.与分析不符，不符合题意。
5．C
【解析】
【详解】
A、湿布是导电的，不能用来擦洗带电设备，不安全，故A错误．B、普通的水是导电的，发现电线着火，不能用水浇，可以用干粉灭火器，故B错误．C、发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开，不能用手直接拉，防止也触电，故C正确．D、三孔接线柱中有一脚为接地的，如果折弯不用，则无法有效接地，一旦发生漏电则会产生危险，故操作错误，故D错误．故选C．
【点睛】
本题考查安全用电的基本常识，现代社会人离不开电，因此正确使用电器可以减少可能遇到的危险，明确不高于36V电压，可以接触；高于36V低于1000V电压，是不能接触的；高于1000V电压是不能靠近的．
6．D
【解析】
【详解】
根据两个相同的带电金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后各自的带电量为：，故选D。
7．A
【解析】
【详解】
设小球B的电荷量为q，A和C绕B的角速度为ω，小球A和C的质量分别为mA，和mC，电荷量分别为QA，和QC，令AB=r ，则BC= 2r。因为A和C以相同的角速度绕球B做圆周运动，所以对于A球
对于C球
又因为B球静止
联立解得
故BCD错误，A正确。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
根据库仑定律，距离改变之前有：
当两个点电荷之间的距离变为原来的3倍时有：
联立可得：
故D正确，ABC错误；
故选D。
9．CD
【解析】
【详解】
A．检验电荷绕点电荷做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，库仑力方向与速度方向垂直，根据几何关系：
轨迹半径：
电荷距、连线的距离为：
A错误；
B．弦对应的圆心角：
则电荷从到经历的时间：
B错误；
C．两电荷间存在库仑引力，则电荷带负电，库仑力提供向心力：
解得：
C正确；
D．根据库仑定律可知，电荷在、连线中点处的场强大小为：
D正确。
故选CD。
10．AC
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：以小球和环整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件分析粗糙杆对细环的支持力和摩擦力的变化．再以小球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析细线的拉力的变化．
解：
A、B：以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg、细线的拉力T和电场力F，根据平衡条件得
T=，F增大时，T变大．故B错误，A正确．
C、D以小球和环整体为研究对象，分析受力如图：总重力G、杆对细环的支持力N和摩擦力f，电场力F．根据平衡条件得：
N=G，f=F
当电场稍加大时，小球所受的电场力F增大，杆对细环的支持力保持不变，细环所受的摩擦力变大．故C正确、D错误．
故选AC．
点评：本题是动态平衡问题，要善于选择研究对象，分析受力情况，根据平衡条件进行动态分析．
11． 1000 1.1×10﹣9C
【解析】试探电荷的电荷量q=2×10-5C，所受的电场力F=2×10-2N，则P点的电场强度的大小为： ；
再据 得：
点睛：本题考查场强两个公式的应用能力，要准确理解场强两公式中电量的含义： 中，q是试探电电荷．公式中，Q是场源电荷．
12． B
【解析】根据电场的叠加原理可得，在A、B连线中点处的电场强度 N/C ,方向由A指向B.
13． 1.5×1013 B A
【解析】有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10－6 C的正电荷，此过程中有个电子发生了转移，电子由B转移到A。
14． 10 水平向左
【解析】正试探电荷在该点所受的电场力方向水平向左，则该点的电场方向水平向左，该点的电场强度.
15．
【解析】小球A受力平衡，A球所受的库仑力．知
联立解得：
16．（1）6×104N/C（2）6×104N/C；3.6×10-4N
【解析】（1）电场强度为：
（2）如果改用电荷量为6.0×10-9C，此处的电场强度不变，仍为6×104N/C；
该电荷受到的电场力
点睛：电场强度的定义式，具有比值定义法的共性，定义出的电场强度E与F、q无关，反映电场强度本身的特性.
17．2×10-12C；带负电
【解析】两点荷相互吸引，Q1带正电，则Q2带负电；
根据： 可得：
18．（1） 方向沿两者连线相互排斥　　　（2）
【解析】（1）根据库仑定律可知，A 与 B 之间库仑力大小为 ；方向沿两者连线相互排斥；
（2）对B分析，由平衡知识可知：
联立解得：