高中人教版 (2019)第九章 静电场及其应用综合与测试精练

2020-2021学年人教版（2019）必修第三册

第九章 静电场及其应用 章末复习训练2（含解析）

1.如图所示在绝缘支架上的导体和导体按图中方式接触放置，原先都不带电，先让开关，均断开，现在将一个带正电小球放置在左侧，以下判断正确的是(   )

A．只闭合，则左端不带电，右端带负电

B．只闭合，接着移走带电小球，最后将分开，带负电

C．均闭合时，两端均不带电

D．均闭合时，左端带负电，左端不带电

2.两个分别带有电荷量和的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为(   )

A. B. C. D.

3.两个相同的金属小球，带同种电荷，电荷量之比为1∶5，当它们相距时的相互作用力为.若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变为，则可能为（   ）

A. B. C. D.

4.如图所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球和，此时上下丝线受到的力分别为和。如果使球带上正电，球带上负电，上下丝线受的力分别为和，则(   )

A． B． C． D．

5.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上和的电荷后，将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为的两点，它们之间库仑力的大小为.则与之比为(   )

A.8∶1 B.16∶1 C.32∶1 D.32∶9

6.如图，两点固定两个等量正点电荷，在连线的中点放一点电荷（不计重力）。若给该点电荷一个初速度，方向与连线垂直，则该点电荷可能的运动情况是（   ）

A.匀变速直线运动

B.往复直线运动

C.加速度不断减小，速度不断增大的直线运动

D.加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动

7.如图所示，水平光滑的绝缘细管中有两形状相同的带电金属小球，质量满足，两球相向运动，当它们相距L时，A的加速度大小为a，已知A球带电荷量为，B球带电荷量为.当两球相碰后（不计能量损失）再次相距为L时，则(   )

A.A球、B球加速度大小分别为，B.A球、B球加速度大小分别为，

C.A球、B球加速度大小分别为，D.A球、B球加速度大小分别为a，

8.图中边长为的正三角形的三个顶点分别固定三个点电荷、、，则该三角形中心点处的场强为(   )

A.，方向由指向 B.，方向由指向
C.，方向由指向 D.，方向由指向

9.如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是(   )

A.箔片张开

B.箔片不张开

C.带电金属球电量足够大时才会张开

D.箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场

10.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有两个点，O和和A间的距离均为R，现以为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为，则A点处场强的大小为(   )

A. B. C. D.

11.原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，甲物体带正电荷，丙物体带电荷量的大小为。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是(   )

A.乙物体一定带有负电荷 B.乙物体可能带有负电荷

C.丙物体一定带有正电荷 D.丙物体一定带有负电荷

12.如图所示，可视为点电荷的三个带电小球和分别固定在三角形的顶点上，已知，，，球所受静电力的合力方向恰好平行于的连线。则下列说法正确的是(   )

A.一定带异种电荷

B.一定带同种电荷

C.所带电荷量绝对值的比为64∶125

D.球所受静电力的合力方向可能垂直于的连线

答案以及解析

1.答案：D

解析：A.只闭合开关时，由于静电感应的作用，金属导体右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体右端不再带有电荷，左端带负电，故A错误

B.当闭合开关时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，接着移走带电小球，A端的负电会被中和而都不带电，最后将AB分开，则A端和B端均不带电带负电；故B错误

CD.均闭合时，导体AB的近端还是A端会感应异种电荷带负电，远端通过接地线变成了无穷远，故B端不带电；故C项错误，D项正确

2.答案：D

解析：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为：，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为，距离又变为原来的，库仑力为，故D正确，ABC错误。

3.答案：B

解析：由库仑定律可得：，

带电量之比是,当它们相距时作用力大小为

当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都变为，

当它们相距时作用力大小为：

所以库仑力是原来的.故B正确；

4.答案：D

解析：AC、运用整体法研究两个质量相等的小球和,不管是否带电,整体都受重力和上丝线的拉力,则由平衡条件得：上丝线的拉力。所以，故AC错误。

BD、再隔离研究,不带电时受重力和下丝线的拉力,由平衡条件得：。带电时受重力、下丝线的拉力和对的向上的吸引力,由平衡条件得：。即,即，故B正确，D错误。

故选：D。

5.答案：C

解析：开始时由库仑定律得

现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为

因此.

可得

6.答案：D

解析：①若该电荷为正电荷，给它初速度，将沿两电荷的中轴线运动，向上运动的过程中，受到电场力的合力先增大后减小，合力方向沿中轴线向上，所以该电荷向上做加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动。

②2若该电荷为负电荷，受到电场力的合力沿轴线向下，向上做减速运动，当速度为0后，又返回做加速运动，在两电荷连线以下做减速运动，减到速度为零，又返回做加速运动，所以电荷做往复直线运动。

7.答案：B

解析：开始两球相距L时，两球之间的库仑力大小为，则A球加速度大小，相碰后两球电荷量先中和，后平分，带电荷量均为，两球再次相距为L时，库仑力大小，则此时A球加速度大小为，B球加速度大小为，故选项B正确，A、C、D错误.

8.答案：B

解析：O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为，三个电荷在处产生的场强大小均
根据对称性和几何知识得知：两个在处产生的合场强为
再与在处产生的场强合成，得到点的合场强为，方向由指向。
故选：B。

9.答案：B

解析：试题分析：静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，箔片不张开．故B正确、ACD错误．故选B。

10.答案：A

解析：由题意知，半径为R的均匀带电体在A点产生场强为：

同理割出的小球半径为，因为电荷平均分布，其带电荷量

则其在A点产生的场强：

所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强

A.与分析相符，故A正确。

B.与分析不符，故B错误。

C.与分析不符，故C错误。

D.与分析不符，故D错误。

11.答案：AD

解析：由于甲、乙、丙原来都不带电，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带的正电荷，乙物体得到电子而带的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒定律可知乙最终所带负电荷为。故选项AD正确，BC错误。

12.答案：AC

解析：因为同性电荷相斥，异性电荷相吸，且小球所受库仑力的合力的方向平行于的连线，所以一定带异种电荷，A正确，B错误；对小球受力分析，如图所示：

，，，所以，两力的合力与垂直，据相似三角形得，，由库仑定律得，Fc＝k，联立解得，C正确；球所受的力由指向球所受的力由指向，二者合力的方向不可能沿方向，也就不可能垂直于的连线，D错误。故选AC。