(典型题)高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试卷(包含答案解析)

一、选择题

1.（0分川D：125584］如图，a、b、c、d为正方形四条边的中点，中心。点固定一个带电

量为。的正点电荷，正方形位于场强大小为£、方向与正方形平面平行的匀强电场中。现

在Q点放一带电量为q的正检验电荷，检验电荷恰好不受电场力的作用。不计检验电荷的

重力，下列说法正确的是（）

A.匀强电场的方向一定与QC连线平行且向上

B.若a点的检验电荷带负电，则受到的电场力为2q£

C.正方形边上的C点电场强度大小为2£

D.正方形边上的b、d两点电场强度相同

2.（0分川D：125571］如图所示，M、N为两个固定的等最同种正电荷，在其连线的中垂线

上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（）

+e+Q

t

A.从P到。，可能加速度越来越小，速度越来越大

B.从P到O,可能加速度先变大，再变小，速度越来越小

C.越过。点后，加速度一直变大，速度一直变小

D.越过。点后，加速度一直变小，速度一直变小

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&和&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，片=心的点

（）

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分川D：125566］物理学中常运用“比值定义法"、"理想模型法”、"等效替代法"、"控制

变量法”等科学方法建立概念，下列概念建立中用到“等效替代法”的是（）

A.加速度B.合力与分力C.质点D.电场强度

5.（0分）［ID：125559］根据电场线的特点，在下图所示的电场中，则（）

・B

A.EA>EKB.E^EKC.EA<EHD.无法判断

6.(0分川D：125556］关于电场线的下列说法中正确的是()

A.电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致

B.电场线就是电荷在电场中的轨迹线

C.在电场中电场线密集的地方场强小

D.点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆

7.(0分川D：125521］某电场的电场线分布如图所示,则()

A.电荷P带负电

B.电荷P的电性无法判断

C.a点的电场强度小于b点的电场强度

D.c、d两点的电场强度大小不同，方向相同

8.(0分川D：125518］用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图，左边是

等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，入F是

连线中垂线上相对。对称的两点，8、C和4。也相对。对称，则下列认识不正确的是

()

A.8、C两点场强大小和方向都相同

B.A、。两点场强大小相等，方向相反

C.E、F两点场强大小和方向都相同

D.从E到F过程中场强先增大后减小

9.（0分川D：125515］如图所示为两个等量异号点电荷的电场线，图中4点和8点在电荷连

线上，。点为电荷连线的中点，C点和。点在电荷连线的中垂线上，若将一电荷放在此电

场中，则以下说法正确的是（）

A.电荷在。点受力最大

B.电荷沿直线由A到8的过程中，电场力先增大后减小

C.电荷沿直线由C到。的过程中，电场力先增大后减小

D.电荷沿直线由C到。的过程中，电势能先增大后减个

10.（0分2D：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.在电荷所产生的电场中，以+Q为球心，半径为「的球面上各点电场强度E二挈

r~

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

11.（0分川D：125495］图中带箭头的直线指向右方，是某电场的一条电场线，可做出肯定

结论的是（）

A°------

A.4、8两点的电场强度关系为原=&

B.A、8两点的电场强度关系为邑>七

C.电荷在4、8之间的某点可能不受电场力作用

D.负电荷在A处受的电场力一定向左

12.（0分）［ID：125493］如图,质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂,处于固定

的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当小球B静止时，A、B等

高，细线偏离竖直方向的夹角为6。已知重力加速度为g。则点电荷A在8处所产生的场

强大小为（）

mg，ngsin0COS0mgtan0

A.D.

qtan0qqq

二、填空题

13.(0分川D：125679］使物体带(起)电的三种方式分别是:感应起电、起电、

起电。

14.(0分川D：125675］在一个点电荷Q的电场中，0V丝标轴与它的一条电场线重合，坐

标轴上八、8两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在4、B两点的试探电荷受到的电场力方

向都跟X轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图像分别如图中直线。、b

所示，放在A点的电荷带正电，放在8点的电荷带负电(忽略试探电荷之间的影响)。

则；

(i)e点的电场强度的大小为N/C,方向为；

⑵试判断电荷Q的电性为；

(3)点电荷Q的位置坐标为mo

15.(0分川D：125663］在真空中有--个带正电的点电荷Q,在它的电场中某点由静止释放

一个带正电的粒子，则带电粒子被释放后，它的加速度洛,速度将o(均选

填"增大"、"减小"或"不变”)

16.(0分川D：125658］质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为£的匀

强电场中，当小球4静止时细线与竖直方向成30。角，已知电场方向恰使小球受的电场力

最小，则小球所带电量为C.

17.(0分*D：125652］如图所示，竖宜墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷

的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平

推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新

达到平衡时，则：推力F将一：两小球间距离将(选填“增大〃、”不变〃或"减

BF

18.(0分川D：125614］相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和一Q,放在光滑

绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C

所带的电荷量__________.电性为并C应放在位置上.

19.(0分川D：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.

20.(0分川D：125598］如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和

B,均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A电，B电；若先

将A、B分开，再移走+Q,则A电，B电。

三、解答题

21.(0分川D：125779］如图所示，48co竖直放置的光滑绝缘细管道，其中部分是半

径为R的!圆弧形管道，部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于8。水平

面内的M、N、4三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过。点且垂直于

BCD.两个带等量异种耳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〃?、电荷量为+夕的小球(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，已知静电力常量为攵，重力加速度为g。求：

⑴小球运动到。处时受到电场力的大小；

⑵小球从“运动到C处的时间；

⑶小球运动到圆弧最低点8处时，管道对小球的弹力大小。

22.(0分川D：125777］如图所示，48是带等量同种电荷的小球，A固定在竖史放置的

10cm长的绝缘支杆上，8静止于倾角为30。的斜面上时，恰与人等高，斜面底端紧靠支

杆。若8的质量为30gg,带电量1x106c,八、8两球均很小可看成质点，已知静电力常

量为k=9.0xl09N.m2/c2,重力加速度g=10m/s2,求8球所受摩擦力大小。

23.(0分川D：125768］如图所示，带有等量异种电荷的两个金属小球A与B(视为质

点)，用等长的细线栓接，B球处在图示水平方向的匀强电场中保持静止，对A施加水平

向右的外力F后，可使两球与悬挂点正好形成一个等边三角形而保持静止，此时。8细线

竖直且无拉力，已知每个小球质量为m,电量大小为q,重力加速度为g.求：

⑴电场强度的大小和方向；

(2)外力F的大小。

24.(0分川D：125735］如图所示，正电荷qi固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将

另一带正电、电荷量为S、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：

(1)小球运动到8点时的速度大小：

(2)小球在8点时对轨道的压力.

25.(0分乂ID：125702］如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球

A、8、C,三球质量均为m,相距均为L若小球均带电，且£M=+10q，q8=+q,为保证三球

间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三者一起向右匀加速运动.求：

④0©

R-L—L-H

⑴F的大小.

(2)C球的电性和电荷量.

26.(0分2D：125691］把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的

带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距/■时，绳与竖直方向成凌角.试求：

(1)A球受到的绳子拉力多大?

(2)A球带电荷量是多少？

【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.C

2.A

3.C

4.B

5.A

6.A

7.C

8.B

9.C

10.C

11.D

12.D

二、填空题

13.摩擦接触

14.5沿x轴负方向负

15.减小增大

16.

17.减小增大

18.;正电荷;B的外侧离B;

19.正极和负极D

20.不带不带带负带正

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

A.因为检验电荷在a点恰好不受电场力的作用，所以。点的合电场强度为零，。点的正点

电荷在a点的电场方向与ac连线平行且向上，所以匀强电场的方向应该与ac连线平行向

下，故A错误；

B.因为a点的合电场强度为零，所以不管a点的检验电荷带负电还是正电，受到的电场

力均为0,故B错误；

C.。点的正点电荷在c点的电场方向与"连线平行且向下，大小为E,匀强电场的方向

也是与。c连线平行向下，大小为£，所以c点电场强度大小为2£,故C正确；

D.正方形边上的b、d两点电场强度大小相等，方向不同，故D错误。

故选U

2.A

解析：A

AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O1P,负点电荷q从P点到。点运动的

过程中，电场力方向Pf。，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变

化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可

能是加速度先变大后变小，B错误A正确；

CD.越过。点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到。点时速度最大。电场力为零，

加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过。点后，负电荷q做减速运动，加速度的变

化情况：可能先增大后减小，CD错误。

故选A.

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，则片二区的点必有两个，其中一处合场强

为零，另一处合场强为2£。

故选C。

4.B

解析：B

A,加速度是用比值定义的物理量，是物体速度的变化和所用时间的比值，选项A错误；

B.合力与分力是可以相互替代，属于等效替代法，选项B正确；

C.质点是为了研究的方便把物体看作一个抽象的点，属于建立理想化模型法，选项C错

误；

D.电场强度是运用比值定义法定义的物理量，选项D错误。

故选Bo

5.A

解析：A

同一个电场中，电场的疏密程度表示场强的大小，由图可知，A点的电场线较8点的密

集，故

EA>/

故选Ao

6.A

解析：A

A,当电场线为曲线时，某点的切线方向为该点的电场强度的方向，A正确；

B.电场线的方向为电荷受力方向（或受力的反方向），受力方向和运动轨迹不一定重合，

因此电场线不一定是电荷在电场中的轨迹，B错误；

C.在电场中电场线密集的地方场强大，C错误：

D.点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇发散或汇聚的射线，D错

误。

故选Ao

7.C

解析:C

AB.电场线从正电荷出发，由电场线分布可知，电荷P带正电，故AB错误；

C.a点的电场线比b点较稀疏，则。点的电场强度小于b点的电场强度，故C正确；

D.因c点的电场线较d点密集，c、d两点的电场强度大小不同；电场线的切线方向表示

电场强度的方向，c、d两点切线方向不同，所以c、d两点的电场强度方向不同，故D错

误。

故选C。

8.B

解析：B

A.根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则8、C两点场强大小相同，这两点

场强的方向均由8—方向相同，故A正确，不符合题意；

B.根据对称性看出，4、。两处电场线疏密程度相同，则八、。两点场强大小相同，由图

看出，八、。两点场强方向相同，故B错误，符合题意；

C.由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，说明两点电场强度大小相等，电场线

切线方向相同说明电场强度方向相同，故两点电场强度用同，故C止确，小符合题意；

D.由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D正确，不符合题

足、O

故选Bo

9.C

解析：C

A.根据电场线的疏密特点，在4B直线上，。点电场强度最小，则受到电场力最小，而在

8直线上，0点的电场强度最大，则受到电场力最大，因此电荷在。点受力不是最大，故

A错误；

BC.根据电场线的疏密可知，从4到8的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先

减小后增大；同理从C到。的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减

小，故B错误，（:正确：

D.电荷沿直线由C到。的过程中，电荷不做功，故D错误。

故选Co

10.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.由七二华知，在电荷+Q所产生的电场

r-

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.

11.D

解析：D

AB.A、8在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断4、8两点电场强度的

大小，故AB错误；

C.因为电场线没有中断，在4、8之间电场不为零，电荷在4、8之间的任意点均受电场

力作用，故C错误；

D.负电荷在4处受的电场力与该点的电场强度方向相反，故向左，故D正确。

故选D。

12.D

解析：D

B球受重力、电场力和绳子的拉力处于平衡，根据共点刀平衡求出B球所受的电场力，从

F

而根据E=一求出8点的电场强度。

q

小球处于平衡状态，受力如图，根据合成法，知电场力

F=mgtan0

kFmgtan9

E=—=——-------

qq

故ABC错误，D正确。

故选De

二、填空题

13.摩擦接触

解析：摩擦接触

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。

14.5沿X轴负方向负

解析：5沿x轴负方向负x=2.6

「F

⑴[1]根据电场强度的定义式后二一可知/一夕图像斜率的物理意义为电场强度E，所以

q

8点电场强度为

£：„=—N/C=2.5N/C

B0.4

⑵负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，所以8点的场强方向沿x轴负方向。

(2)⑶A、8两点电场强度方向相反，可以判定点电荷在4、8两点之间，故点电荷带负

电。

⑶⑷假设点电荷距离A点距离为〃，则根据点电荷的场强公式

EA=Z：4=—N/C=40N/C

Ar0.1

E=k—r=2.5N/C

BR(3-r)2

两式相比解得

r-0.6m

则点电荷的坐标为

x=2m+0.6m=2.6m15.减小增大

解析：减小增大

[1]在带正电的点电荷Q的电场中的某点由静止释放一个带正电的粒子，正电荷受到的电场

力是排斥力，所以它们之旬的距离越来越大，由库仑定律

F=k%

r~

距离增大，则电荷之间的库仑力减小，由牛顿第二定律

F=nui

加速度减小。

⑵因为由静止释放一个带正电的粒子，所以正电荷做加速度减小的加速运动，速度增大。

16.

巡

2E

[1]以小球为研究对象，分析受力情况，如图.根据作图法得到，当电场力夕石与细线垂直

时，电场力最小

根据平衡条件得

o

qE=mgsin30

得到

“=篁”.减小增天

2E

解析：减小增大

⑴⑵对A小球受力分析并合成三角形如图

底

当B球在外力作用下向左推动少许，A、B之间的库仑力不由图中实线变为虚线，耳、

均减小，根据库伦定律己=2华可知A、B两球距离增大；对A、B整体受力分析如

广

图

N

■

尸^------------------►刈

■

(WA+WB)g

系统水平方向上受力平衡，NA减小,所以推力尸减小c

18.;正电荷;B的外侧离B;

9L

解析：-Q；正电荷；B的外侧离B—;

42

三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧

两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中

间电荷电量小，所以C必须为正，在8的另一侧.设C所在位置与8的距离为r,则C所

在位置与人的距离为L+r,要能处于平衡状态，所以八对C的电场力大小等于8对C的电

.9Qq.QqT

场力大小，设c的电量为q.则有火7一下二人尸，解得r=对点电荷4其受力

也平衡，则攵；7~9Q~q=»解得^二¥90；

(r+A)L4

19.正极和负极D

解析：正极和负极D

试题分析：根据题意，ARB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

成较为纯冷的空气，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.

20.不带不带带负带正

解析：不带不带带负带正

[1]⑵若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导

体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。

[3][4]先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电

荷，所以此时A带负电，B带正电。

三、解答题

21.

。)8隼;⑵f=焉项•'⑶N=

⑴设小球在C处分别受到+Q和-Q的库仑力分别为"和K。根据库仑定律有

a嵩f

电场力

F=F\+F?=Rk窄

(2)A到3,根据机械能守恒有

3到C匀速，则有

与L2

得

⑶水平方向，根据平衡条件有

N〕k窄

竖直方向，根据牛顿第二定律有

Z4

N、,-"次=tn—

)R

根据力的合成原理，可得弹.力

得

222.

0

对8受力分析，如图所示。

30°

x轴方向由平衡得

mgsin30°+f=cos30°

又知

tan30°>/310

3

解得/=o

23.

⑴卫区,方向水平向左；（2）3,〃g

q

⑴对B受力分析：可得电场强度E方向水平向左，依题意有

-2^=tan60°

mg

解得

厂mgtan60°6mg

L=----------=------

qq

⑵对A受力分析正交分解有

产=7'sin600+/sin600

Tcos60°=/cos60°+mg

为B由平衡条件得

「mg

吸cos60°

解得F=3\[3mg

24.

(1)y/2^R(2)