2020--2021（新教材）物理鲁科版必修第三册第1章 静电力与电场场强练习（含答案）

2020--2021（新教材）鲁科版必修第三册第1章
静电力与电场场强练习（含答案）
（新教材）鲁科版必修第三册第一章
静电力与电场场强
1、如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时。下列现象不可能出现的是
(　　)
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷
2、空中两个带等量异号电荷的小球A、B(均可看成点电荷)间的相互吸引力为F,现将另一个完全相同的不带电小球C先后与A、B接触一下后拿走,再将两小球间距离增大为原来的两倍,则此时A、B两小球间的作用力大小为(　　)
A.F
B.F
C.F
D.F
3、电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。关于此实验,下列说法正确的是(　　)
A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线
B.b图一定模拟两等量正电荷的电场线
C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极
D.b图中的A、B两点应接高压起电装置的两极
4、真空中一匀强电场中有一质量为0.01
g,电荷量为-1×10-8
C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10
m/s2,则
(　　)
A.场强方向水平向左　　
B.场强的大小是1×103
N/C
C.场强的大小是1×107
N/C
D.场强的方向竖直向下
5、电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是
(　　)
A.铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.铜丝必须达到一定厚度,才能对人体起到保护作用
6、真空中两个静止的带电小球,带电量分别为+q和-5q,相距为r时相互作用的库
仑力为F。现让它们接触后分开,并使它们之间的距离为2r,则库仑力大小变
为(　　)
A.F　　　B.F　　　C.F　　　D.5F
7、如图所示,
a、b是电场中的两点,下列说法正确的是
(　　)
A.a点电场强度大于
b点电场强度
B.a点电场强度小于
b点电场强度
C.a、b两点电场强度方向相同
D.a、b两点电场强度方向相反
8、如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一带正电的点电荷Q,测得b点场强大小为E。若再将另一负点电荷q放在d点时,c点场强大小为E。则d点放入电荷q后,b点的场强大小是
(　　)
A.E
B.E
C.E
D.E
9、静电喷涂是利用高压静电电场(电场可以类比于等量异种点电荷形成的电场)使带负电的涂料微粒向工件运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示。忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力。下列说法中正确的是
(　　)
A.涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快
B.当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒在同一点所受电场力增大
C.涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定
D.在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒其电势能较大
10、两个电荷量分别为+Q和-Q的点电荷a、b,相距为r,在它们连线的中点O处放置另一带电荷量为q的点电荷c,则点电荷c所受的电场力的大小为(　　)
A.
B.
C.
D.
11、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是
(　　)
A.这两点电荷一定是同种电荷
B.这两点电荷一定是不等量异种电荷
C.D、C两点电场强度相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度大
12、如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则
(　　)
A.ab连线中点场强为零
B.三角形中心处场强为零
C.a所受库仑力方向垂直于ab连线
D.a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶
13、习近平总书记在党的十九大报告中指出要还老百姓蓝天白云,这其中避免不了减排重工业中所产生的尘埃。我国当前的库仑电除尘从实验室发明进入到工业性应用,其原理为让烟气从一个通道流入,从旁侧通道流出,通透性阳极板是由多个收尘片组成的,粉尘在流过阳极板时与阳极板的距离是趋向零的。
问题:依据其原理,说说其除尘效果好的原因。
14、随着科技的发展,人类对于电的需求越来越广,电能输送过程中的输送电压越来越高,电工师傅为了不影响用户用电,需要带电作业,作业时需穿特质的屏蔽服,屏蔽服是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装。其作用是在穿上后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。
问题:(1)人体处在几个电场里?分别是什么?
(2)人体所在处的合场强是多少?
2020--2021（新教材）鲁科版必修第三册第1章
静电力与电场场强练习（含答案）
（新教材）鲁科版必修第三册第一章
静电力与电场场强
1、如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时。下列现象不可能出现的是
(　　)
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷
【解析】选A。根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体A端附近,在A端出现了负电荷,在B端出现了正电荷。金箔因带同种电荷相斥而张开,A错误;用手触摸枕形导体后,B端不再是最远端,人是导体,人的脚部连接的地球是最远端,这样B端不再有电荷,B端金箔闭合,B正确;用手触摸枕形导体时,只有A端带负电荷,将手和C移走后,不再有静电感应现象。A端所带负电荷便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开,C正确;综上分析可以看出D正确。
2、空中两个带等量异号电荷的小球A、B(均可看成点电荷)间的相互吸引力为F,现将另一个完全相同的不带电小球C先后与A、B接触一下后拿走,再将两小球间距离增大为原来的两倍,则此时A、B两小球间的作用力大小为(　　)
A.F
B.F
C.F
D.F
【解析】选A。设A带正电荷+Q,B带负电荷-Q,A、C相接触分开后,A、C分别带正电荷+,然后B、C相接触分开后,B、C分别带负电荷-,根据库仑定律,原来的库仑力F=-k,变化后的库仑力大小:F′=k=k=F,故A正确,B、C、D错误。
3、电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。关于此实验,下列说法正确的是(　　)
A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线
B.b图一定模拟两等量正电荷的电场线
C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极
D.b图中的A、B两点应接高压起电装置的两极
【解析】选C。高压起电机两极产生异种电荷,由图知,a图模拟等量异种电荷的电场线,b图模拟等量同种电荷的电场线,故选C。
4、真空中一匀强电场中有一质量为0.01
g,电荷量为-1×10-8
C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10
m/s2,则
(　　)
A.场强方向水平向左　　
B.场强的大小是1×103
N/C
C.场强的大小是1×107
N/C
D.场强的方向竖直向下
【解析】选D。由题意知尘埃做匀速直线运动,所以有:mg=qE,代入数据解得:E=1×104
N/C,方向竖直向下,故D正确,A、B、C错误。
5、电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是
(　　)
A.铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.铜丝必须达到一定厚度,才能对人体起到保护作用
【解析】选C。作业服是用铜丝编织的,起到静电屏蔽作用,屏蔽服作用是在穿上后,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用,所以C正确,A、B、D错误。
6、真空中两个静止的带电小球,带电量分别为+q和-5q,相距为r时相互作用的库
仑力为F。现让它们接触后分开,并使它们之间的距离为2r,则库仑力大小变
为(　　)
A.F　　　B.F　　　C.F　　　D.5F
【解析】选A。相距为r时,根据库仑定律得:
F=k=5k;
接触后,所带电量先中和后均分,
各自带电量变为-2q,
则此时有:F′=k=k;
两式联立得:F′=F,故A正确,B、C、D错误。
7、如图所示,
a、b是电场中的两点,下列说法正确的是
(　　)
A.a点电场强度大于
b点电场强度
B.a点电场强度小于
b点电场强度
C.a、b两点电场强度方向相同
D.a、b两点电场强度方向相反
【解析】选A。电场线的疏密反映电场强度的相对大小,a点的电场线密,所以电场强度较大。故B错误,A正确;电场线的切线方向是电场强度的方向,则a、b两点电场强度方向不相同,但不是方向相反,选项C、D错误;故选A。
8、如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一带正电的点电荷Q,测得b点场强大小为E。若再将另一负点电荷q放在d点时,c点场强大小为E。则d点放入电荷q后,b点的场强大小是
(　　)
A.E
B.E
C.E
D.E
【解析】选A。设四点的间距均为r,则只放点电荷Q时,b点的场强E=k;此时Q在c点的场强为:k=E;若再将另一负点电荷q放在d点时,c点场强大小为E,
q在c点形成电场的电场强度为:k=E-E=E,则此时b点的场强为:E+=E;故选A。
9、静电喷涂是利用高压静电电场(电场可以类比于等量异种点电荷形成的电场)使带负电的涂料微粒向工件运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示。忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力。下列说法中正确的是
(　　)
A.涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快
B.当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒在同一点所受电场力增大
C.涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定
D.在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒其电势能较大
【解析】选A。涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,直线的距离最小,结合公式U=Ed,在直线轨迹上电势升高最快,A正确;当增大静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离时,电场强度会减小,因此微粒在同一点所受电场力减小,故B错误;微粒的运动轨迹与微粒的初速度等均有关系,故C错误;有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过P点的微粒可能是路程小,可能是速度大,如果是速度大,则动能大,如果不考虑重力作用,则只有电场力做功,电势能与动能总量不变,故动能大的电势能小,故D错误。
10、两个电荷量分别为+Q和-Q的点电荷a、b,相距为r,在它们连线的中点O处放置另一带电荷量为q的点电荷c,则点电荷c所受的电场力的大小为(　　)
A.
B.
C.
D.
【解析】选D。+Q对q的静电力大小为:F1=k=k,-Q对q的静电力大小为:F2=k=k,F1与F2方向相同,所以q所受的电场力的大小为:F=F1+F2=k,故D正确,A、B、C错误。
11、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是
(　　)
A.这两点电荷一定是同种电荷
B.这两点电荷一定是不等量异种电荷
C.D、C两点电场强度相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度大
【解析】选D。由题图可知电场线关于中垂线对称,两点电荷一定是等量异种电荷,则A、B不符合题意;在等量异种电荷连线的中垂线上,C点场强最大,离C点越远,场强越小,则C不符合题意,D正确。
12、如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则
(　　)
A.ab连线中点场强为零
B.三角形中心处场强为零
C.a所受库仑力方向垂直于ab连线
D.a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶
【解析】选D。在ab连线的中点处,ab两电荷在该点的合场强为零,则该点的场强等于c在该点形成的场强,大小不为零,选项A错误;在三角形的中心处,ab两电荷在该点的场强大小相等,方向夹120°角,则合场强竖直向下,电荷c在该点的场强也是竖直向下,则三角形中心处场强不为零,选项B错误;a受到b的排斥力沿ba方向,受到c的吸引力沿ac方向,则其合力方向斜向左下方与ab连线成60°角,选项C错误;ab受库仑力大小相等,均为Fa=Fb=2cos60°=,c受库仑力:Fc=2cos30°=,则a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶,选项D正确。
13、习近平总书记在党的十九大报告中指出要还老百姓蓝天白云,这其中避免不了减排重工业中所产生的尘埃。我国当前的库仑电除尘从实验室发明进入到工业性应用,其原理为让烟气从一个通道流入,从旁侧通道流出,通透性阳极板是由多个收尘片组成的,粉尘在流过阳极板时与阳极板的距离是趋向零的。
问题:依据其原理,说说其除尘效果好的原因。
【解析】带异性电荷粉尘靠近极板距离越小,受到极板的引力越大,“逃脱”的可能性越小。
答案:见解析
14、随着科技的发展,人类对于电的需求越来越广,电能输送过程中的输送电压越来越高,电工师傅为了不影响用户用电,需要带电作业,作业时需穿特质的屏蔽服,屏蔽服是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装。其作用是在穿上后,使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。
问题:(1)人体处在几个电场里?分别是什么?
(2)人体所在处的合场强是多少?
【解析】(1)两个电场;一个是电线中输送电流所产生的电场,另一个是导体材料感应出来的电场。
(2)由于静电屏蔽,人体所在处的合场强为0。
答案:(1)两个电场　电流产生的电场、感应电场　(2)零