人教 2019 物理 必修三 第九章《静电场及其应用》单元测试 一．选择题（共 10 小题） 1．关于电荷，下列说法正确的是（　　） A．摩擦起电是由于摩擦产生了电子 B．金属间的接触起电是因为自由电子发生转移 C．带正电的金属小球能够利用静电感应使得干燥的木头带电 D．干电池能够源源不断为电路提供电流，所以干电池能够产生电荷 2．如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对 地绝缘。下述几种方法中能使两球都带电的是（　　） A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．用手摸一下乙球 D．移走棒，两导体球不分开 3．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．库仑定律适用于点电荷，体积很大的带电体都不能看做点电荷 B．根据库仑定律，当两个带电体间的距离 r→0 时，库仑力将趋向无穷大 C．库仑定律和万有引力定律的表达式很相似，它们都是与距离平方成反比例的定律 D．若点电荷 q1 的电荷量大于 q2 的电荷量，则 q1 对 q2 的静电力大于 q2 对 q1 的静电力 4．真空中两个静止点电荷间的库仑力为 F，若仅把它们间的距离增加到原来的 2 倍，则它 们之间的库仑力变为（　　） A．F B． C．2F D．4F 5．“顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡•乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，意指摩擦后的带电琥 珀能吸引轻小物体。现做如下简化：在某处固定一个电荷量为 Q 的带正电的点电荷，在 其正下方 h 处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会 分开很小的距离 l。点电荷与原子之间产生作用力 F。你可能不会求解 F，但是你可以通 过物理分析进行判断，关于 F 的表达式，可能正确的是（式中 k 为静电力常量）（ 　） A．F＝0 B． C． D． 6．如图所示，一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷，固定在绝缘水平面上，在圆弧的圆 心处放有一个点电荷，点电荷受到的电场力为 F，若截走圆弧的 ，则圆心处的点电荷 受到的电场力大小变为（　　） 7．如图所示，将带正电的导体球 C 靠近不带电的导体。若沿虚线 1 将导体分成 A、B 两部 分，这两部分所带电荷量分别为 QA、QB；若沿虚线 2 将导体分成两部分，这两部分所 带电荷量分别为 QA'和 QB'。下列说法正确的是（　　） A．QA＝QB，A 部分带正电 B．QA＝QB，A 部分带负电 C．QA'＜QB'，A 部分带正电 D．QA'＜QB'，A 部分带负电 8．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球 a、b 和 c 分别位于三角形的 三个顶点上，已知 ab＝ l，ca＝cb，∠acb＝120°，a、c 带正电，b 带负电，三个小球 所带电荷量为 q，静电力常量为 k。下列关于小球 c 所受库仑力的大小和方向描述正确的 是（　　） A． B． ，方向平行于 ab 向右 ，方向平行于 ab 向右 C． ，方向平行于 ab 向右 D． 方向平行于 ab 向左 9．如图三个可视为点电荷的带电小球质量相等、带电量相等，放在光滑斜面上，其中带正 电的 a 固定的斜面底端，b、c 静止在斜上，a、b 间的距离为 Lab，b、c 间的距离为 Lbc， 则下列判断正确的是（　　） A．b 带正电，c 带负电，Lab＞Lbc B．b 带负电，c 带正电，Lab＝Lbc C．b 带负电，c 带负电，Lab＝Lbc D．b 带正电，c 带正电，Lab＜Lbc 10．如图所示，长为 L 的导体棒 AB 原来不带电，现将一个带正电的点电荷 q 放在导体棒 的中心轴线上，且距离导体棒的 A 端为 R，O 为 AB 的中点。当导体棒达到静电平衡后， 下列说法正确的是（　　） A．A 端带正电，B 端带负电 B．A 端电势与 B 端电势相等 C．感应电荷在 O 点的场强大小 E＝ D．感应电荷在 O 点的场强方向向右 二．多选题（共 6 小题） （多选）11．将两个半径极小的带电小球（可视为点电荷）置于一个绝缘的光滑水平面上， 从静止开始释放，则下列叙述正确的是（　　） A．它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同 B．它们的加速度可能为零 C．它们的加速度方向一定相反 D．它们的加速度大小之比保持不变 （多选）12．关于避雷针的说法不正确的是（　　） A．避雷针的物理原理就是尖端放电 B．避雷针的尖端安装在建筑物的顶部，并通过金属线与埋在地下的金属板相连 C．避雷针通过尖端放电使云中的电荷完全消失 D．为了美观，可把避雷针顶端设计成球形 （多选）13．如图，一电子受某一外力沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B 匀速飞过，电 子重力不计，则电子所受此外力的大小和方向变化情况是（　　） A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．方向水平向右 D．方向水平向左 （多选）14．如图所示，A、B、C 三个小球（可视为质点）的质量分别为 m、2m、3m，B 小球带负电，电荷量绝对值为 q、A、C 两小球不带电（不考虑小球间的静电感应）， 不可伸长的绝缘细四线将三个小球连接起来悬挂在 O 点，三个小球均处于竖直向上的匀 强电场中，电场强度大小为 E，以下说法正确的是（　　） A．剪断 O 点与 A 小球间细线的瞬间，A、B 两小球间细线的拉力为 qE B．剪断 O 点与 A 小球间细线的瞬间，C 球的加速度为 g C．静止时，A、B 两小球间细线的拉力为 5mg﹣qE D．静止时，B、C 两小球间细线的拉力为 mg+qE （多选）15．如图所示，两根长度相等的绝缘轻绳分别将小球 M 和 N 悬挂在水平向右的匀 强电场中，悬点均为 O。可看成质点的两小球质量相同、带等量异种电荷，平衡时两轻 绳与竖直方向的夹角均为 θ。若将两小球所带的电荷量同时变为原来的 2 倍，并改变电 场强度大小，两小球仍在原来位置平衡，带电小球不影响匀强电场的电场分布。下列说 法正确的是（　　） A．M 带正电 B．N 带正电 C．轻绳对小球的拉力大小不变 D．两小球间的库仑力将变为原来的 2 倍 （多选）16．如图所示，物体 P、Q 可视为点电荷，电荷量相同。倾角为 θ、质量为 M 的 斜面体放在粗糙水平面上，将质量为 m 的物体 P 放在粗糙的斜面体上。当物体 Q 放在 与 P 等高（PQ 连线水平）且与物体 P 相距为 r 的右侧位置时，P 静止且受斜面体的摩擦 力为 0，斜面体保持静止，重力加速度为 g，静电力常量为 k，则下列说法正确的是（ ） A．P、Q 所带电荷量为 B．P 对斜面体的压力为 0 C．斜面体受到地面的摩擦力为 mgtanθ D．斜面体对地面的压力为（M+m）g 三．实验题（共 2 小题） 17．如图所示，在+Q 形成的电场中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；再让 AB 接触，现象　 　，原因　 　；若当 AB 彼此接触时，将 B 端接地，现象　 　，原因　 　． 18．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A 是一个带正电的 物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可 以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1、P2、P3 等位置，比较小球在不 同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静 电力的大小。 （1）图甲中实验采用的方法是 　 　（填正确选项前的字母） A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （填“增大”“减小”或“不变”） （3）接着该组同学使小球处于同一位置，增大（或减少）小球 A 所带的电荷量，比较 小球所受作用力大小的变化。如图乙，悬挂在 P 点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带 电量不变的小球 B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 A，当 A 球到达 悬点 P 的正下方并与 B 在同一水平线上 B 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为 θ 若两次实验中 A 的电量分别为 q1 和 q2，θ 分别为 45°和 60°，则 为 　 　。 四．计算题（共 4 小题） 19．在绝缘地面上固定甲、乙两个完全相同的带电金属小球（视为质点），甲所带的电荷 量 q1＝+2×10﹣5C，乙所带的电荷量 q2＝﹣8×10﹣5C，两带电小球的间距 L＝1m，已知静 电常量 k＝9.0×109N•m2/C2。 （1）若将两个导体球相互接触再放回原处，求它们之间的库仑力大小 F； （2）若在绝缘地面上再放一带电小球丙，要使三个小球受到的电场力均为 0，求丙球所 带的电荷量 q3。 20．如图所示，长 l＝1m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小 球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角 θ＝37°．已知小球所带电荷量 q ＝1.0×10﹣5C，匀强电场的场强 E＝3.0×103N/C，取重力加速度 g＝10m/s2 ，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8，求： （1）小球所受电场力 F 的大小。 （2）小球的质量 m。 （3）将电场撤去，小球回到最低点时速度 v 的大小。 21．如图所示，粗细均匀、半径为 R 的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，电荷量为 q 的带 正电小球甲固定在环上与圆心 O 等高的 A 点，另一个质量为 m 的带电小球乙套在环上， 可在环上自由滑动，当乙球处在 C、B 间某个位置且和圆心 O 的连线与竖直方向的夹角 为 θ＝30°时，小球处于静止状态，重力加速度为 g，求： （1）小球乙的电性及带电量。 （2）保持小球乙的电性和电量不变，改变其质量，结果小球乙放在环上 A、D 段上某 处时也恰好能处于静止，且乙与圆心 O 的连线与竖直方向的夹角也为 θ＝30°，则小球乙 的质量变成了多少？ 22．如图甲所示，水平桌面上方充满电场强度大小 E＝10N/C、方向水平向左的匀强电场， 将一个带电荷量 q＝+1C、质量 m＝1kg 的小滑块放在该桌面上，并给其一个水平向右的 初速度，小滑块运动过程的 v﹣t 图像如图乙所示。重力加速度 g＝10m/s2。求： （1）小滑块与桌面间的动摩擦因数。 （2）小滑块回到出发点时的速度大小。（结果可保留根号） 人教 2019 物理 必修三 第九章《静电场及其应用》单元测试 参考答案与试题解析 一