人教版高中物理精講精練-必修3第九章：《靜電場及其應(yīng)用》（原卷版）

第九章：《靜電場及其應(yīng)用》單元基礎(chǔ)鞏固與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測卷

一、單選題

1．如圖所示，取一對(duì)用絕緣柱支持的不帶電導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸，小明用絕緣棒把帶正電荷的物體C移

近導(dǎo)體A，發(fā)現(xiàn)貼在A、B下部的金屬箔都張開，下列說法正確的是（）

A．此時(shí)A和B都帶正電荷

B．此時(shí)A帶正電荷，B帶負(fù)電荷

C．若導(dǎo)體A與大地通過導(dǎo)線相連接，最終A帶負(fù)電

D．若導(dǎo)體B與大地通過導(dǎo)線相連接，最終A帶正電

2．如圖所示，較厚的空腔球形導(dǎo)體殼中有一個(gè)正點(diǎn)電荷，則圖中a、b、c、d各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系為（）

A．Ea>Eb>Ec>EdB．Ea>Ec=Ed>Eb

C．Ea>Ec>Ed>EbD．Ea<Eb<Ec=Ed

3．如圖，在光滑絕緣的水平面上放置兩個(gè)帶異種電荷、電荷量不同的小球，則由靜止釋放后（）

A．兩球的加速度逐漸增大B．兩小球的動(dòng)能逐漸減小

C．兩小球受到的庫侖力不做功D．兩小球受到的庫侖力大小不相等

4．如圖所示，電荷量為Q的帶電小球A用不可伸長的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，另一個(gè)帶電量也為Q的帶電小球B

固定于O點(diǎn)的正下方，已知細(xì)線OA長為2l，O到B點(diǎn)的距離為l，平衡時(shí)帶電小球A、B處于同一高度，靜電力

常量為k。則細(xì)線拉力大小為（）

Q22Q2

A．kB．k

3l23l2

3kQ223kQ2

C．D．

9l29l2

11

5．甲、乙、丙、丁四圖中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕

44

緣。下列關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度的說法中正確的是（）

A．圖甲與圖丙場強(qiáng)相同

B．圖乙與圖丁場強(qiáng)相同

C．四圖中O處電場強(qiáng)度的大小關(guān)系為E丁E丙E乙E甲

D．乙、丙兩圖中O處電場強(qiáng)度的大小關(guān)系為E乙2E丙

6．在一個(gè)點(diǎn)電荷的電場中，讓x軸與它的一條電場線重合，x軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)如圖甲所示。在A、B兩點(diǎn)分

別多次放置試探電荷，規(guī)定沿x軸正方向的靜電力方向?yàn)檎较颍囂诫姾墒艿降撵o電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)

系如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為3N/CB．點(diǎn)電荷是負(fù)電荷

1

C．點(diǎn)電荷恰好位于x軸原點(diǎn)D．AB中點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為A點(diǎn)電場強(qiáng)度的

4

7．如圖所示，OC是等腰三角形ABC底邊AB上的高，電荷量相等的兩個(gè)正電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)。絕緣光滑

桿與OC重合，有一個(gè)帶負(fù)電的輕質(zhì)小球套在桿上，自C點(diǎn)從靜止釋放后沿桿滑下，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，其速度

大小為v，若B處正電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，仍將小球由C點(diǎn)從靜止釋放。不計(jì)小球的重力，

小球可看作點(diǎn)電荷。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，其速度大小為（）

263

A．2vB．vC．vD．v

222

8．如圖所示，一均勻帶電絕緣細(xì)棒的電荷量為qq0，在過細(xì)棒中點(diǎn)c的中垂線上有a、b、d三點(diǎn)，且

bccdabx。在a點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷，其電荷量為5q，已知d點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，靜電力常量為k，則b點(diǎn)

的電場強(qiáng)度大小為（）

5kq5kq40kq50kq

A．B．C．D．

9x2x29x29x2

9．某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是（）

A．c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度

B．若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)

C．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度

D．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向相同

10．如圖所示，正電荷Q置于一勻強(qiáng)電場中(圖中水平直線為勻強(qiáng)電場的電場線)，在以正電荷Q為圓心、半徑為r

的圓周上有a、b、c三點(diǎn)，其中a點(diǎn)的電場強(qiáng)度Ea=0，則下列判斷正確的是（）

kQkQ

A．勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E=，方向水平向右B．勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E=，方向水平向左

2r2r2

2kQ

C．c點(diǎn)電場強(qiáng)度Ec=0D．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度Eb=，與勻強(qiáng)電場方向成45°角

r2

11．如圖所示，在傾角為α的光滑絕緣斜面上固定一個(gè)擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質(zhì)彈簧，

彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質(zhì)量均為M，qAq00，qBq0，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，三小球

等間距排列。已知靜電力常量為k，則（）

4Mgsin

A．qCq0B．彈簧伸長量為

7k0

3k

C．A球受到的庫侖力大小為2MgD．相鄰兩小球間距為q0

8Mg

12．如圖，在傾角為的光滑絕緣斜面上固定一個(gè)擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另

一端與A球連接。A、B、C三個(gè)帶電小球質(zhì)量均為m，其中A球的電荷量qAq00，B球的電荷量qBq0，當(dāng)

系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，三小球等間距排列。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，小球間距離遠(yuǎn)大于小球的半徑，

則（）

mgsin

A．C球的電荷量qCq0B．彈簧伸長量為

k0

3k

C．A球受到的庫侖力大小為2mgsinD．相鄰兩小球間距為q

07mg

二、多選題

13．如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c（均視為點(diǎn)電荷），三球沿一條直線擺放且均處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，則下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)對(duì)b的靜電力一定是引力

B．b對(duì)c的靜電力可能是斥力

C．a(chǎn)的電荷量不可能比b的電荷量小

D．若給c施加一個(gè)向右的恒力，則三個(gè)球能向右運(yùn)動(dòng)且相互間的距離保持不變

14．如圖所示，用長度不等的絕緣絲線將帶電小球A、B懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別是和（），

兩小球恰在同一水平線上，則下列說法正確的是（）

A．兩小球一定帶同種電荷

B．A小球的質(zhì)量一定小于B小球的質(zhì)量

C．A小球所帶電荷量一定大于B小球所帶電荷量

D．A小球所受庫侖力一定大于B小球所受庫侖力

15．如圖所示，兩個(gè)帶等量負(fù)電荷的小球A、B（可視為點(diǎn)電荷），被固定在光滑的絕緣水平面上，M、N是小球A、

B連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且MO＝ON?，F(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶正電的小球C（可視為質(zhì)點(diǎn)）由M點(diǎn)靜止釋

放，在小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，下列關(guān)于小球C的說法可能正確的是（）

A．速度先增大，再減小

B．速度一直增大

C．加速度先增大再減小，過O點(diǎn)后，加速度先減小再增大

D．加速度先減小，再增大

16．如圖甲所示，兩個(gè)電量相同的電荷P、Q固定于光滑絕緣水平面上，電荷量q1103C、質(zhì)量m0.02kg的

小球在該平面上從a點(diǎn)由靜止釋放，沿中垂線運(yùn)動(dòng)到電荷連線中點(diǎn)O，其vt圖像如圖乙中圖線①所示，其中b點(diǎn)

處為圖線切線斜率最大的位置，圖中②為過b點(diǎn)的切線，則下列說法正確的是（）

A．P、Q帶異種電荷B．帶電小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

C．a(chǎn)到O過程加速度先增大后減小D．b點(diǎn)的場強(qiáng)E=30N/C

17．如圖所示，分別在A、B兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q21014C和Q21014C。在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C，且

AB=AC=BC=6×10-2m，靜電力常量k9.0109Nm2/C2。若有一電子固定在C點(diǎn)，則下列關(guān)于它所受的靜電力的大

小和方向判斷正確的是（）

A．大小為8×10-21N

B．方向平行于AB連線由B點(diǎn)指向A點(diǎn)

C．大小為8×10-20N

D．方向平行于AB連線由A點(diǎn)指向B點(diǎn)

18．如圖所示，在兩個(gè)對(duì)接的固定絕緣光滑斜面上放置了電荷量大小均為q的兩個(gè)小球A和B（均看成質(zhì)點(diǎn)），兩

個(gè)斜面的傾角分別是30°和45°，小球A和B的質(zhì)量分別是m1和m2若平衡時(shí)，兩小球均靜止在離斜面底端高度為h

的同一水平線上，斜面對(duì)兩個(gè)小球的彈力大小分別是FN1和FN2，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）

mgm3

A．q(31)h2B．1

km23

F

C．N12D．若同時(shí)移動(dòng)兩球在斜面上的位置，只要保證兩球在同一水平線上，則兩球仍能平衡

FN2

三、實(shí)驗(yàn)題

19．某物理興趣小組探究影響電荷間靜電力的因素，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）帶正電的小球A固定不動(dòng)，帶正電的小球B通過絕緣絲線系在鐵架臺(tái)上，小球B會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏

離。把系在絲線上的帶電小球B先后掛在圖中橫桿上的P1、P2、P3等位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過調(diào)節(jié)絲線長度，始終使A、

B兩球球心在同一水平線上，待小球B平衡后，測得絲線偏離豎直方向的角度為，A、B兩球球心間的距離為r，

小球B的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，則A、B兩球之間的庫侖力大小為______。（用題中涉及的物理量符

號(hào)表示）

（2）通過分析A、B兩球之間的庫侖力大小與A、B兩球球心間的距離r的關(guān)系可知：兩小球所帶電荷量不變時(shí)，

兩小球間的靜電力____________。

（3）以上實(shí)驗(yàn)采用的方法是______。

A微小量放大法B．控制變量法C．等效替代法D．理想實(shí)驗(yàn)法

（4）若實(shí)驗(yàn)中小球A、B的電荷量分別為q1和q2，則靜電力常量可表示為k______。（用題中涉及的物理量符號(hào)表

示）

20．某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。圖甲中，A是一個(gè)帶正電的小球，系在絕緣絲

線上帶正電的小球B會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。

（1）他們分別進(jìn)行了以下操作。

、、

①把系在絲線上的帶電小球B先后掛在如圖甲中橫桿上的P1P2P3等位置，小球B平衡后絲線偏離豎直方向的夾

角依次減小，由此可得，兩小球所帶電量不變時(shí)，距離增大，兩小球間靜電力______。（填“增大”、“減小”或“不變”）

②使小球B處于同一位置，增大小球A所帶的電荷量，小球B平衡時(shí)絲線偏離豎直方向的夾角增大，由此可得，

兩小球距離不變時(shí)，電荷量增大，兩小球間靜電力______。（填“增大”、“減小”或“不變”）

（2）以上實(shí)驗(yàn)采用的方法是______（填正確選項(xiàng)前的字母）。

A．等效替代法B．理想實(shí)驗(yàn)法C．控制變量法D．微小量放大法

（3）接著該組同學(xué)又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，懸掛在P點(diǎn)的不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的

小球B，在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球A，當(dāng)A球到達(dá)懸點(diǎn)P的正下方并與B在同一水平線

上，B處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中A的電量分別為q1和q2，分別為30°和45°，

q

則1為_________。

q2

四、解答題

21．如圖所示，電荷量Q＝2×10－7C的正點(diǎn)電荷A固定在空間中O點(diǎn)，將質(zhì)量m＝2×10－4kg、電荷量q＝1×10－7C

的另一正點(diǎn)電荷B從O點(diǎn)正上方高0.5m的某處由靜止釋放，B運(yùn)動(dòng)過程中速度最大位置在P。若靜電力常量k＝

9×109N·m2/C2，重力加速度取g＝10m/s2。求：

（1）B運(yùn)動(dòng)到距O點(diǎn)l＝0.5m處的加速度大小；

（2）P、O間的距離L。

22．如圖所示，直角三角形ABC的DB為直角，A30，直角邊BCa。分別在A、B兩點(diǎn)固定兩個(gè)點(diǎn)電荷，已

知固定在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量為Q（Q0），靜電力常量為k，若在C點(diǎn)放置一帶正電的試探電荷，它受到的

電場力平行于AB指向右方，求：

（1）固定在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小E1；

（2）C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小E。

23．如圖所示，一質(zhì)量為m1.0102kg的小球用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，其帶電荷量大小為

q3.0106C，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向夾角為37，