(好题)高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试(有答案解析)

一、选择题1．(0分)[ID：125573]如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个点电荷的电荷量之比q1：q2：q3为（）A．9：4：9 B．4：9：4C．（-9）：4：（-36） D．4：9：362．(0分)[ID：125572]如图所示悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线，下端有一个质最为m、带电量为－q的小球，若在空间加一与纸面平行的匀强电场，当电场强度为最小值时，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为θ，则（）A．该电场的方向为水平向左方向 B．该电场场强的最小值为C．若剪断细线，小球将做曲线运动 D．若撤去电场瞬时，小球的加速度为零3．(0分)[ID：125570]两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等。用E1和E2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，的点（）A．有三个，其中两处合场强为零 B．有三个，其中一处合场强为零C．只有两个，其中一处合场强为零 D．只有一个，该处合场强不为零4．(0分)[ID：125560]不属于静电的利用的是（）A．静电除尘 B．静电喷涂 C．静电复印 D．良好接地5．(0分)[ID：125548]如图甲所示，两个等量同种电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量C、质量m＝0.01kg的小球从a点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O过程中的图像如图乙中图线①所示，其中b点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过b点的切线，则下列说法正确的是（）A．P、Q均带正电荷B．小球从a到O的过程中电势能先增加后减少C．a、b两点间的电势差为180VD．b点的场强E＝7.5V/m6．(0分)[ID：125544]对于和两个公式，下列说法正确的是（）A．适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致B．E随q的增大而减小，随Q的增大而增大C．q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量D．拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变7．(0分)[ID：125542]两个大小相同的小球带有同种电荷，（可看作点电荷），质量分别为和，带电量分别为和，用绝缘线悬挂后，因静电力而使线张开，分别与竖直方向成夹角和，且两球同处一水平线上，如图所示，若，则下述结论正确的是（）A．必须同时满足，B．一定满足C．一定等于D．一定等于8．(0分)[ID：125531]如图所示，真空中平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，A、B两点的坐标分别为和。若将电荷量均为的两个正点电荷分别固定在A、B两点，已知静电力常量，则C点处的电场强度大小为（）A． B． C． D．9．(0分)[ID：125530]如图所示，两条不等长的细线一端拴在同一点，另一端分别拴住两个带同种电荷的小球，电荷量分别为、，质量分别为、，当两小球处于于同一水平面时恰好静止，且，则造成、不相等的原因是（）A． B．C． D．10．(0分)[ID：125522]图（1）是描述一个点电荷电场中的一条电场线，图（2）则是放在电场线上a、b处的试探正电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，向左为正方向，则下列情况正确的是（）A．场源是正电荷，位于a点左侧B．场源是正电荷，位于b点右侧C．场源是负电荷，位于a点左侧D．场源是负电荷，位于b点右侧11．(0分)[ID：125511]关于点电荷，下列说法中正确的是（）A．点电荷就是体积足够小的电荷B．点电荷是电荷量和体积都是很小的带电体C．体积大的带电体一定不能看成点电荷D．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷12．(0分)[ID：125501]下列说法正确的是()A．电场线是直线的电场是匀强电场B．在电荷＋Q所产生的电场中，以＋Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度都相等，故在这一球面上的电场为匀强电场C．当一个点电荷q在匀强电场中运动时，它所受的电场力的大小和方向都不变D．正电荷只受电场力作用时，在匀强电场中一定沿电场线运动二、填空题13．(0分)[ID：125680]将一个枕形金属导体AB放一绝缘底座上，现将一带正电的物体C靠近AB的左端，如图所示。则在枕形导体的A端将感应出_______电荷（选填“正”或“负”），导体内部O点的电场强度为_______。14．(0分)[ID：125679]使物体带（起）电的三种方式分别是:感应起电、______起电、______起电。15．(0分)[ID：125670]真空中正三角形的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、C两点处为正点电荷，B点处为负点电荷，如图所示.A处点电荷所受静电力大小为F，则B、C两处点电荷所受静电力大小分别为_____________、_____________。16．(0分)[ID：125664]如图所示，在一个点电荷形成的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，放在坐标轴上A点的正检验电荷受到的电场力方向跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电荷的电荷量关系图象如图中直线a所示，则A点的电场强度的大小为_________，方向沿_____。17．(0分)[ID：125638]如图所示，匀强电场与竖直方向成角，一带电量为q、质量为m的塑料小球，用丝线悬挂在竖直壁上。丝线恰在水平位置上平衡。则电场强度大小应为______，丝线上的拉力应为_______。18．(0分)[ID：125634]在真空中某点电荷Q的周围有A、B两点，它们离Q分别为1cm和2cm，若将一个电荷量为的正电荷q放在A点，它所受的电场力大小为，则电荷Q在A点产生的电场的电场强度大小为____________，电荷量_________C，电荷Q在B点产生的电场强度大小为_________．19．(0分)[ID：125609]真空中两个电荷电量分别为，，两电荷间的距离为，相互作用的库仑力为．（1）甲的电量是乙的倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的__________倍．（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的__________倍．（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来的倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的__________倍．（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的__________倍．20．(0分)[ID：125599]利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．A和B分别接到高压电源的_______，其装置示意图如右图所示，含粉尘的高温气体从管口_______（填“C”或“D”）进入金属管A内，A、B之间有很强的电场，距B越近，场强越大．三、解答题21．(0分)[ID：125782]如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g。(1)求细线的拉力(2)求匀强电场的电场强度E。22．(0分)[ID：125771]如图所示，ABCD为竖直放置的绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的光滑圆弧形管道，BCD部分是固定的水平光滑直管道，两部分管道恰好相切于B点。水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q。现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：(1)小球运动到B处时受到电场力的大小；(2)小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小；(3)写出小球从B点进入直管道，运动到C点的过程中，小球对轨道的压力FN随图中θ的关系式？23．(0分)[ID：125753]一绝缘细绳的上端固定在天花板上，下端挂一个带电小球，其电荷量为2×10-6C。小球所处的空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小为2×104N/C。如图所示，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为30°。求：(1)该带电小球的电性(2)小球所受的电场力的大小(3)细绳拉力的大小24．(0分)[ID：125728]如图所示，用30cm的细线将质量为4×10-3kg，带电量为3×10-6C的带正电小球P悬挂在O点，当空中有方向为水平向右的匀强电场时，小球偏离37°后处于静止状态．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）求匀强电场的场强；（2）求细绳拉力的大小．25．(0分)[ID：125716]如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。26．(0分)[ID：125697]质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示．若A球的带电量为q，则：（1）B球的带量为多少；（2）水平外力多大．【参考答案】2016-2017年度第*次考试试卷参考答案**科目模拟测试一、选择题1．C2．B3．C4．D5．D6．C7．D8．A9．A10．C11．D12．C二、填空题13．负014．摩擦接触15．16．x轴正方向17．18．19．20．正极和负极D三、解答题21．22．23．24．25．26．2016-2017年度第*次考试试卷参考解析【参考解析】**科目模拟测试一、选择题1．C解析：C三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，若q1带负电，则q2带正电，q3应带负电；若q1带正电，则q2带负电，q3应带正电。由于三个电荷均处于平衡状态，设q1与q2距离为r，则q2与q3的距离为2r，所以对q1有对q2有对q3有联立可解得所以每个点电荷的电荷量之比为或，故选C。2．B解析：BAB．对小球受力分析如图，小球受重力、电场力和拉力从图中可以看出，电场的方向可以变化，当电场力方向与细线垂直时，电场力最小，电场强度最小，根据共点力平衡条件，有解得A错误B正确；C．若剪断细线，小球只受到重力与电场力，根据前面的受力分析，结合三力平衡的特点可知，重力与电场力得合力的方向沿绳子的拉力的相反方向，所以小球将沿重力与电场力合力的方向做匀加速直线运动，C错误；D．若突然撤去电场，小球只受到重力与绳子的拉力，将开始小角度摆动，在撤去电场瞬时，小球的加速度不为零，D错误。故选B。3．C解析：C本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减。由于两个点电荷带异种电荷且电量不等，则的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E。故选C。4．D解析：D静电除尘、静电喷涂、静电复印均属于静电的利用，而良好接地是防止用电器金属外壳带电对人造成危险。故选D。5．D解析：DA．带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动可知，受到向上的电场力，则aO线上的电场竖直向上，故两电荷带负电，故A错误；B．由图象乙可知，小球速度一直增大，电场力一直做正功，故电势能一直减小，故B错误；C．在ab由动能定理得qUab=mvb2−mva2由图乙可得vb=3m/s带入解得Uab=22.5V故C错误；D．v-t图象上斜率表示加速度可得根牛顿第二定律得qEb=ma联立解得Eb=7.5V/m故D正确；故选D。6．C解析：CA．公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和带正电的试探电荷所受的F一致，选项A错误；B．电场中某点的场强与试探电荷的电量q无关，随场源电荷的电量Q的增大而增大，选项B错误；C．q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量，选项C正确；D．拿走场源电荷的电量为Q的电荷后，场强E减为零，选项D错误。故选C。7．D解析：D题中两电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反。由于它们与竖直线所成的角度均为，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可确定，它们的质量一定相等，故ABC错误，D正确。故选D。8．A解析：A如图所示，B处点电荷在C点的电场强度方向为沿BC方向A处点电荷在C点的电场强度方向为沿AC方向根据题意r=BC=6m在C点处的电场强度E为和的合场强，根据题意E和的夹角为则代入数据得故选A。【点睛】本题考查了电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形法则求解合场强。9．A解析：A对两个球受力分析，均受重力、拉力和静电斥力，如图所示不管电荷量大小如何，静电斥力F、F′都相同，故电荷量关系不影响角度α和β；根据平衡条件，有由于，，故；故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题关键是对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析；两小球均受三力平衡，可采用合成法、正交分解法、相似三角形法分析力之间的关系。10．C解析：C由图2可知，正电荷所受电场力为正，即所受电场力方向向左，则场强方向向左，F－q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，则场源是负电荷，位于a点左侧故选C。11．D解析：D当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷，故ABC错误，D正确。故选D。12．C解析：C匀强电场中各点的场强处处相同．电场线不仅是直线，而且电场线必须是平行同向、疏密均匀的直线时该电场才是匀强电场，故A错误．由知，在电荷+Q所产生的电场中，以+Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度大小相等，但方向不同，所以点电荷的电场不是匀强电场，故B错误．由F=qE知，在匀强电场中E处处相同，则点电荷q在匀强电场中运动时，它所受电场力的大小和方向都不变，故C正确．正点电荷只受电场力作用时，在匀强电场中不一定沿电场线运动，还与电荷的初速度有关，故D错误．故选C．【点睛】电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线．要知道匀强电场的电场线是平行同向、疏密均匀的直线．电场线与电荷的运动轨迹是两回事．二、填空题13．负0解析：负0[1]物体C靠近AB的左端，由于静电感应，A端带负电，B端失去电子带等量的正电。[2]枕形金属导体AB处于静电平衡状态，内部的电场强度为零。14．摩擦接触解析：摩擦接触[1][2]使物体带（起）电的三种方式分别是：感应起电，摩擦起电，接触起电。15．[1][2]由库仑定律可知三个点电荷相互之间的库仑力大小相等，则对A处点电荷受力分析如答图1-15甲所示由于，且与之间的夹角为120°，故对C处点电荷受力分析，同理可知C处点电荷所受的静电力大小也为F。对B处点电荷受力分析如答图乙所示，由几何关系可知与的夹角为30°，则16．x轴正方向解析：x轴正方向[1]由图像的斜率表示电场强度，有[2]正的试探电荷在A处所受的电场力方向x轴正方向，而电场力和场强方向相同，则A处的场强方向沿x轴正方向。17．[1][2]小球受力如图所示：根据平衡条件有：解得：18．[1]根据可得A点的电场强度大小为：N/C[2]根据点电荷的电场强度公式：可得电荷量：C[3]根据点电荷的电场强度公式：可得点电荷在B点的产生的电场强度大小为：N/C19．（1）两电荷间的库仑力属于一对相互作用力，所以为等大反向；（2）变化前把每个电荷的电量都增加为原来的倍，则：即变为原来的倍；（3）变化前若保持原电荷电量不变，将距离增为原来的倍，则：即变为原来的；（4）变化前若保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的倍，为保持相互作用力不变，则则，即距离变为原来的2倍。20．正极和负极D解析：正极和负极D试题分析：根据题意，A和B分别接的是高压电源的正极和负极；含粉尘的高温气体从管口D进入金属管，粉尘在静电力的作用下被吸附到A上，向上的粉尘会越来越小，最后变成较为纯净的空气，而如果从C口进入，粉尘吸附在A上向下落，而出口也在下方，就会有较多的粉尘随气体出来，达不到净化的作用．考点：静电吸附．三、解答题21．(1)；(2)分析小球受力如图所示(1)竖直方向根据平衡条件有解得拉力(2)其中电场力由平衡条件得所以22．(1)；(2)；(3)(1)设小球在圆弧形管道最