【高中物理】静电场及其应用单元卷 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章静电场及其应用单元卷一、选择题1.如图所示是检验带电体A（上表面）、B（尖端）处带电情况的实验装置.则()A.带电体A处比B处电荷密集B.带电体B处比A处电荷密集C.验电器的C处做成球形是为了美观需要D.验电器的C处做成球形是为了让更多电荷分布在C处2.如图所示的装置叫作“雅各布天梯”，两个用金属丝弯成的电极分别与高压电源的正、负两极相连，金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷，正、负电荷通过电极间的空气放电，产生明亮的电弧，电弧随着热空气上升，就像希腊神话中的雅各布梦中见到的天梯.在电极放电过程中，下列说法正确的是()A.电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数B.电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数C.电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数D.条件不足，不能判定电极得失电荷的数量关系3.用带正电的小球靠近（不接触）不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔张开，如图甲所示；用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔张开，如图乙所示.关于甲、乙两验电器金属箔带电情况.下列说法正确的是()A.甲带正电荷、乙带负电荷 B.甲带负电荷、乙带正电荷C.都带正电荷 D.都带负电荷4.如图所示，为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是用绝缘支柱支持的带正电的小球.下列说法正确的是()A.把C移近导体A时，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片不张开B.把C移近导体A，先把分开，再把C移走，上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A，先把C移走，再把分开，上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A，先把分开，再把C移走，然后重新让接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合5.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定()A.两球都带正电 B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D.两球受到的静电力大小相等6.光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷带电荷量分别为和，如图所示.今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是()A.，在A左侧距A为L处 B.，在A左侧距A为处C.，在B右侧距B为L处 D.，在B右侧距B为处7.如图甲所示，点电荷绕点电荷做半径为r的匀速圆周运动，角速度为；如图乙所示，与甲图中完全相同的点电荷在相距为的两个固定点电荷所在连线的中垂面上做角速度为的匀速圆周运动，到的距离始终为r.则为()A.1:1 B. C. D.2:18.如图所示，两带电小球的质量分别为，电荷量分别为，两小球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时两球处于同一高度，与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知细线OA长为l，重力加速度为g，静电力常量为k.则()A.间库仑力大小为 B.细线OA的弹力大小为C.间库仑力大小为 D.的质量之比为9.有三个完全相同的金属小球带电荷量为带电荷量为不带电，将固定起来，然后让C球反复与两球接触（次数足够多），最后移去C球，则两球间的库仑力大小变为原来的()A. B. C. D.10.如图所示，在光滑绝缘水平面上，四个点电荷被分别放置于正方形的四个顶点，要使a点处的点电荷所受合外力为0，其他点电荷固定不动，则应满足()A. B.C. D.不确定，与a点处的点电荷电性有关二、非选择题11.验电器可以用来检测带电体带电种类和相对数量。（1）当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，如图甲所示，这种使金属箔片带电的方式称为__________；当带电体靠近验电器的金属球时与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，如图乙所示，这种使金属箔片带电的方式称为________。（2）如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器叫__________。12.国庆假期小明到科技馆参观，看到某一实验装置如图，用丝绸手柄在玻璃上反复快速移动时，发现玻璃下面轻纸屑被吸引上来，这种现象的原因是________。

13.有两个带正电小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应放在什么地方？带的是哪种电荷？电荷量是Q的几倍?14.如图所示，光滑绝缘水平面上停着三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为带电荷量带电荷量，在小球C上加一个水平向右的恒力，欲使始终保持r的间距运动，（静电力常量为k）求：

（1）C球的电性和电荷量；（2）水平力F的大小。

答案1.答案：B解析：电荷在导体表面的分布是不均匀的，根据尖端放电原理可知，在导体外表面越尖锐的位置，单位面积上分布的电荷量越多，所以带电体B处比A处电荷密集，故A错误，B正确；验电器的C处做成球形是为了使更多的电荷分布在比较尖的金属箔片上，故C、D错误.2.答案：B解析：根据电荷守恒定律可知，电荷既不会创生，也不会消灭，在转移过程中，电荷的总量保持不变，所以在电极放电过程中，电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数，B正确，A、C、D错误.3.答案：C解析：题图甲中，用带正电的小球靠近（不接触）不带电验电器的金属球，发生静电感应，因为小球带正电，则验电器的金属球带负电荷，金属箔带等量的正电荷，金属箔张开；题图乙中，用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，由接触起电可知，验电器的金属箔也带上正电荷，故A、B、D错误，C正确.4.答案：B解析：把带正电的小球C移近导体A时，由于静电感应，在导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出正电荷，所以上的金属箔片都张开，A错误；把带正电的小球C移近导体A，把A和B分开后再移走C，则A带负电，B带正电，上的金属箔片仍张开，B正确；先把C移走，上的电荷恢复原状，两端都不带电，若再把分开，上的金属箔片不会张开，C错误；先把分开，再把C移走，然后重新让接触，A与B上的电荷重新中和，则上的金属箔片均闭合，D错误.5.答案：D解析：由题图可知，两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷，但不能确定是正电荷，还是负电荷，故A、B错；两带电球间的静电力具有一般力的共性，符合牛顿第三定律，故选项C错，D对.6.答案：C解析：三个点电荷要平衡，三个点电荷必须在条直线上，外侧两个点电荷相互排斥，中间的点电荷吸引外侧两个点电荷，所以外侧两个点电荷电性相同，中间点电荷与它们电性相反；要平衡中间电荷的吸引力，必须外侧点电荷的电荷量大，中间点电荷的电荷量小，所以C必须带正电，在B的右侧，设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为，设C的电荷量为Q，对C由平衡条件得，解得，对A，由平衡条件得，解得，即C带正电，电荷量为，在B的右侧距B为L处，C正确，A、B、D错误.7.答案：B解析：题图甲中，点电荷对点电荷的库仑力提供向心力，使点电荷做半径为r的匀速圆周运动，则有，解得；题图乙中，两个固定点电荷对，又的库仑力的合力提供向心力，则有，又，解得，故，A、C、D错误，B正确.8.答案：B解析：以B球为研究对象，受力分析如图甲所示，可知间库仑力大小为，A错误；以A球为研究对象，受力分析如图乙所示，可知间库仑力大小，细线OA的弹力大小，B正确；由几何关系可知，之间距离为，由库仑定律可知，两球间库仑力大小为，C错误；由选项A和B的分析可知，可得的质量之比为，D错误.9.答案：A解析：完全相同的导体相互接触后移开，同种电荷电荷量平分，异种电荷电荷量先中和再平分，将固定起来，然后让C球反复与两球接触（次数足够多），最后移走C，则最终带电荷量，原来两球间的库仑力的大小是，后来两球间的库仑力的大小是，所以，A正确.10.答案：C解析：根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知对a点处的点电荷的作用力方向分别如图中的实线部分，因此要使a点处的点电荷所受合外力为0，处放置的点电荷应为等量同种电荷，c处放置的点电荷与放置的点电荷电性相反，若正方形的变长为l，，通过矢量叠加及库仑定律有，综上分折可知c点处的点电荷电荷量为，故C正确。

11、（1）答案：接触起（带）电；感应起电

解析：（2）答案：静电计解析：12.答案：丝绸手柄在玻璃上反复快速移动。玻璃带上了正电，带电的物体能够吸引其下面的不带电的轻纸屑解析：纸屑并不带电，用丝绸手柄在玻璃上反复快速移动时，玻璃会带正电，带电的物体能够吸引其下面的不带电的轻纸屑。13.答案：见解析解析：若第三个小球放在Q、9Q两球连线之外，每个小球受