【高中物理】靜電場(chǎng)及其應(yīng)用單元卷 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用單元卷一、選擇題1.如圖所示是檢驗(yàn)帶電體A（上表面）、B（尖端）處帶電情況的實(shí)驗(yàn)裝置.則()A.帶電體A處比B處電荷密集B.帶電體B處比A處電荷密集C.驗(yàn)電器的C處做成球形是為了美觀需要D.驗(yàn)電器的C處做成球形是為了讓更多電荷分布在C處2.如圖所示的裝置叫作“雅各布天梯”，兩個(gè)用金屬絲彎成的電極分別與高壓電源的正、負(fù)兩極相連，金屬絲電極上能夠聚集大量的正、負(fù)電荷，正、負(fù)電荷通過(guò)電極間的空氣放電，產(chǎn)生明亮的電弧，電弧隨著熱空氣上升，就像希臘神話中的雅各布?jí)糁幸?jiàn)到的天梯.在電極放電過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.電極A得到的電荷數(shù)多于電極B失去的電荷數(shù)B.電極A得到的電荷數(shù)等于電極B失去的電荷數(shù)C.電極A得到的電荷數(shù)少于電極B失去的電荷數(shù)D.條件不足，不能判定電極得失電荷的數(shù)量關(guān)系3.用帶正電的小球靠近（不接觸）不帶電驗(yàn)電器的金屬球，結(jié)果驗(yàn)電器的金屬箔張開(kāi)，如圖甲所示；用帶正電的小球接觸不帶電驗(yàn)電器的金屬球，結(jié)果驗(yàn)電器的金屬箔張開(kāi)，如圖乙所示.關(guān)于甲、乙兩驗(yàn)電器金屬箔帶電情況.下列說(shuō)法正確的是()A.甲帶正電荷、乙?guī)ж?fù)電荷 B.甲帶負(fù)電荷、乙?guī)д姾蒀.都帶正電荷 D.都帶負(fù)電荷4.如圖所示，為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是用絕緣支柱支持的帶正電的小球.下列說(shuō)法正確的是()A.把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A上的金屬箔片張開(kāi)，B上的金屬箔片不張開(kāi)B.把C移近導(dǎo)體A，先把分開(kāi)，再把C移走，上的金屬箔片仍張開(kāi)C.把C移近導(dǎo)體A，先把C移走，再把分開(kāi)，上的金屬箔片仍張開(kāi)D.把C移近導(dǎo)體A，先把分開(kāi)，再把C移走，然后重新讓接觸，A上的金屬箔片張開(kāi)，而B(niǎo)上的金屬箔片閉合5.如圖所示，兩個(gè)帶電球，大球的電荷量大于小球的電荷量，可以肯定()A.兩球都帶正電 B.兩球都帶負(fù)電C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力 D.兩球受到的靜電力大小相等6.光滑絕緣水平面上相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷帶電荷量分別為和，如圖所示.今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是()A.，在A左側(cè)距A為L(zhǎng)處 B.，在A左側(cè)距A為處C.，在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處 D.，在B右側(cè)距B為處7.如圖甲所示，點(diǎn)電荷繞點(diǎn)電荷做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為；如圖乙所示，與甲圖中完全相同的點(diǎn)電荷在相距為的兩個(gè)固定點(diǎn)電荷所在連線的中垂面上做角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到的距離始終為r.則為()A.1:1 B. C. D.2:18.如圖所示，兩帶電小球的質(zhì)量分別為，電荷量分別為，兩小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，平衡時(shí)兩球處于同一高度，與豎直方向的夾角分別為30°、60°，已知細(xì)線OA長(zhǎng)為l，重力加速度為g，靜電力常量為k.則()A.間庫(kù)侖力大小為 B.細(xì)線OA的彈力大小為C.間庫(kù)侖力大小為 D.的質(zhì)量之比為9.有三個(gè)完全相同的金屬小球帶電荷量為帶電荷量為不帶電，將固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與兩球接觸（次數(shù)足夠多），最后移去C球，則兩球間的庫(kù)侖力大小變?yōu)樵瓉?lái)的()A. B. C. D.10.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，四個(gè)點(diǎn)電荷被分別放置于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，要使a點(diǎn)處的點(diǎn)電荷所受合外力為0，其他點(diǎn)電荷固定不動(dòng)，則應(yīng)滿足()A. B.C. D.不確定，與a點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電性有關(guān)二、非選擇題11.驗(yàn)電器可以用來(lái)檢測(cè)帶電體帶電種類和相對(duì)數(shù)量。（1）當(dāng)帶電的物體與驗(yàn)電器上面的金屬球接觸時(shí)，與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片張開(kāi)一定角度，如圖甲所示，這種使金屬箔片帶電的方式稱為_(kāi)_________；當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí)與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片張開(kāi)一定角度，如圖乙所示，這種使金屬箔片帶電的方式稱為_(kāi)_______。（2）如果把金屬箔換成指針，并用金屬做外殼，這樣的驗(yàn)電器叫__________。12.國(guó)慶假期小明到科技館參觀，看到某一實(shí)驗(yàn)裝置如圖，用絲綢手柄在玻璃上反復(fù)快速移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)玻璃下面輕紙屑被吸引上來(lái)，這種現(xiàn)象的原因是________。

13.有兩個(gè)帶正電小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引進(jìn)第三個(gè)帶電小球，正好使三個(gè)小球僅在靜電力的作用下處于平衡狀態(tài)，那么第三個(gè)小球應(yīng)放在什么地方？帶的是哪種電荷？電荷量是Q的幾倍?14.如圖所示，光滑絕緣水平面上停著三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為m，間距均為帶電荷量帶電荷量，在小球C上加一個(gè)水平向右的恒力，欲使始終保持r的間距運(yùn)動(dòng)，（靜電力常量為k）求：

（1）C球的電性和電荷量；（2）水平力F的大小。

答案1.答案：B解析：電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的，根據(jù)尖端放電原理可知，在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，單位面積上分布的電荷量越多，所以帶電體B處比A處電荷密集，故A錯(cuò)誤，B正確；驗(yàn)電器的C處做成球形是為了使更多的電荷分布在比較尖的金屬箔片上，故C、D錯(cuò)誤.2.答案：B解析：根據(jù)電荷守恒定律可知，電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變，所以在電極放電過(guò)程中，電極A得到的電荷數(shù)等于電極B失去的電荷數(shù)，B正確，A、C、D錯(cuò)誤.3.答案：C解析：題圖甲中，用帶正電的小球靠近（不接觸）不帶電驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)生靜電感應(yīng)，因?yàn)樾∏驇д姡瑒t驗(yàn)電器的金屬球帶負(fù)電荷，金屬箔帶等量的正電荷，金屬箔張開(kāi)；題圖乙中，用帶正電的小球接觸不帶電驗(yàn)電器的金屬球，由接觸起電可知，驗(yàn)電器的金屬箔也帶上正電荷，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確.4.答案：B解析：把帶正電的小球C移近導(dǎo)體A時(shí)，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，導(dǎo)體B的右端感應(yīng)出正電荷，所以上的金屬箔片都張開(kāi)，A錯(cuò)誤；把帶正電的小球C移近導(dǎo)體A，把A和B分開(kāi)后再移走C，則A帶負(fù)電，B帶正電，上的金屬箔片仍張開(kāi)，B正確；先把C移走，上的電荷恢復(fù)原狀，兩端都不帶電，若再把分開(kāi)，上的金屬箔片不會(huì)張開(kāi)，C錯(cuò)誤；先把分開(kāi)，再把C移走，然后重新讓接觸，A與B上的電荷重新中和，則上的金屬箔片均閉合，D錯(cuò)誤.5.答案：D解析：由題圖可知，兩帶電球相互排斥，則說(shuō)明兩球一定帶有同種電荷，但不能確定是正電荷，還是負(fù)電荷，故A、B錯(cuò)；兩帶電球間的靜電力具有一般力的共性，符合牛頓第三定律，故選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì).6.答案：C解析：三個(gè)點(diǎn)電荷要平衡，三個(gè)點(diǎn)電荷必須在條直線上，外側(cè)兩個(gè)點(diǎn)電荷相互排斥，中間的點(diǎn)電荷吸引外側(cè)兩個(gè)點(diǎn)電荷，所以外側(cè)兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相同，中間點(diǎn)電荷與它們電性相反；要平衡中間電荷的吸引力，必須外側(cè)點(diǎn)電荷的電荷量大，中間點(diǎn)電荷的電荷量小，所以C必須帶正電，在B的右側(cè)，設(shè)C所在位置與B的距離為r，則C所在位置與A的距離為，設(shè)C的電荷量為Q，對(duì)C由平衡條件得，解得，對(duì)A，由平衡條件得，解得，即C帶正電，電荷量為，在B的右側(cè)距B為L(zhǎng)處，C正確，A、B、D錯(cuò)誤.7.答案：B解析：題圖甲中，點(diǎn)電荷對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力提供向心力，使點(diǎn)電荷做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有，解得；題圖乙中，兩個(gè)固定點(diǎn)電荷對(duì)，又的庫(kù)侖力的合力提供向心力，則有，又，解得，故，A、C、D錯(cuò)誤，B正確.8.答案：B解析：以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖甲所示，可知間庫(kù)侖力大小為，A錯(cuò)誤；以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖乙所示，可知間庫(kù)侖力大小，細(xì)線OA的彈力大小，B正確；由幾何關(guān)系可知，之間距離為，由庫(kù)侖定律可知，兩球間庫(kù)侖力大小為，C錯(cuò)誤；由選項(xiàng)A和B的分析可知，可得的質(zhì)量之比為，D錯(cuò)誤.9.答案：A解析：完全相同的導(dǎo)體相互接觸后移開(kāi)，同種電荷電荷量平分，異種電荷電荷量先中和再平分，將固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與兩球接觸（次數(shù)足夠多），最后移走C，則最終帶電荷量，原來(lái)兩球間的庫(kù)侖力的大小是，后來(lái)兩球間的庫(kù)侖力的大小是，所以，A正確.10.答案：C解析：根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，可知對(duì)a點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的作用力方向分別如圖中的實(shí)線部分，因此要使a點(diǎn)處的點(diǎn)電荷所受合外力為0，處放置的點(diǎn)電荷應(yīng)為等量同種電荷，c處放置的點(diǎn)電荷與放置的點(diǎn)電荷電性相反，若正方形的變長(zhǎng)為l，，通過(guò)矢量疊加及庫(kù)侖定律有，綜上分折可知c點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電荷量為，故C正確。

11、（1）答案：接觸起（帶）電；感應(yīng)起電

解析：（2）答案：靜電計(jì)解析：12.答案：絲綢手柄在玻璃上反復(fù)快速移動(dòng)。玻璃帶上了正電，帶電的物體能夠吸引其下面的不帶電的輕紙屑解析：紙屑并不帶電，用絲綢手柄在玻璃上反復(fù)快速移動(dòng)時(shí)，玻璃會(huì)帶正電，帶電的物體能夠吸引其下面的不帶電的輕紙屑。13.答案：見(jiàn)解析解析：若第三個(gè)小球放在Q、9Q兩球連線之外，每個(gè)小球受