（新教材）物理必修静电场及其应用（含答案）

2020--2021（新教材）物理必修第三册第9章静电场及其应用（含答案）（新教材）必修第三册第九章静电场及其应用1、一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则()A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大2、绝缘细线上端固定，下端悬挂一小球N，由绝缘支架支撑着一小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于M、N带电情况表述正确的是()A．M一定带正电 B．M、N都带正电C．M、N都带负电 D．M、N带异种电3、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大4、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则()A．A只能带正电B．A只能带负电C．若A带正电，则B肯定是带负电的D．若A带正电，则B肯定是带正电的5、在手术时，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地。这是为了()A．除菌消毒 B．消除静电C．利用静电 D．防止漏电6、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()A．a对b的静电力可能是斥力B．a对c的静电力一定是引力C．a的电荷量可能比b少D．a的电荷量一定比b多7、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是()8、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则()A．Q3为负电荷，且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方C．Q3为正电荷，且放于A与B之间D．Q3为正电荷，且放于B右方9、如图所示真空中a、b、c、d四点共线且等距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一带电荷量为＋Q的点电荷，测得b点电场强度大小为E。若再将另一带电荷量为＋2Q的点电荷放在d点时，则()A．b点电场强度大小为eq\f(9,4)E，方向水平向右B．b点电场强度大小为eq\f(9,4)E，方向水平向左C．c点电场强度大小为eq\f(7,4)E，方向水平向右D．c点电场强度大小为eq\f(7,4)E，方向水平向左10、人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫做耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是()A．地板下面铺设铝箔的作用是防潮B．地板必须是绝缘体材料C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可11、如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为()\f(\r(3)kq,a2)，方向由C指向O\f(\r(3)kq,a2)，方向由O指向C\f(6kq,a2)，方向由O指向C\f(6kq,a2)，方向由C指向O*12、现代理论认为，反质子的质量与质子的质量相同，约为电子质量的1836倍，若me＝×10－30kg，e＝×10－19C，求反质子的比荷eq\f(q,m)。13、如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4kg，电荷量q＝1×10－7C的另一正点电荷B从O点正上方0.5m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10m/(1)B释放时的加速度大小；(2)P、O间的距离L。14、如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，A与B、B与C间距离均为l，A带电荷量QA＝＋8q，B带电荷量QB＝＋q，若在C上加一水平向右的恒力F，能使A、B、C三球始终保持相对静止。求：(1)外力F的大小；(2)C球所带电荷量QC。2020--2021（新教材）物理必修第三册第9章静电场及其应用（含答案）（新教材）必修第三册第九章静电场及其应用1、一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd，若不计粒子所受重力，则()A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大解析：选B由于φa>φb>φc>φd，所以电场线垂直于等势面由a指向d，根据粒子运动轨迹，可知其受力由d指向a，即该粒子带负电，从A点到B点的运动过程中，粒子的动能增大，电势能减小。综上所述，B正确。2、绝缘细线上端固定，下端悬挂一小球N，由绝缘支架支撑着一小球M，当M靠近N时，N偏离竖直方向，如图所示。下列关于M、N带电情况表述正确的是()A．M一定带正电 B．M、N都带正电C．M、N都带负电 D．M、N带异种电解析：选D带电体会吸引不带电的轻小物体，也可以吸引与其带异种电荷的带电体，所以当M带电时，N可能不带电，也可能带异种电，当M不带电时，N一定带电，所以D正确。3、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大解析：选C因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小。4、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则()A．A只能带正电B．A只能带负电C．若A带正电，则B肯定是带负电的D．若A带正电，则B肯定是带正电的解析：选C根据等量异种电荷电场线分布可得，A、B为异种电荷，若A带正电，则B肯定是带负电的，C正确。5、在手术时，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地。这是为了()A．除菌消毒 B．消除静电C．利用静电 D．防止漏电解析：选B在可燃气体环境(如乙醚)中产生的静电，容易引起爆炸，应设法把产生的静电消除掉(如导入大地)，因此选项B正确。6、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()A．a对b的静电力可能是斥力B．a对c的静电力一定是引力C．a的电荷量可能比b少D．a的电荷量一定比b多解析：选D根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，a对c的静电力一定是斥力，故A、B错误。同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，则a的电荷量一定比b多，故C错误，D正确。7、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是()解析：选B使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器发生静电感应，若金属球带正电，验电器上的小球带负电，下端金属箔带等量的正电，金属箔张开，A、C错误；若金属球带负电，验电器上的小球带正电，下端金属箔带等量的负电，金属箔张开，B正确，D错误。8、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则()A．Q3为负电荷，且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方C．Q3为正电荷，且放于A与B之间D．Q3为正电荷，且放于B右方解析：选A要使Q3处于平衡状态，Q3应放在Q1的左侧，要使整个系统处于平衡状态，Q3必须带负电荷。故选项A正确。9、如图所示真空中a、b、c、d四点共线且等距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一带电荷量为＋Q的点电荷，测得b点电场强度大小为E。若再将另一带电荷量为＋2Q的点电荷放在d点时，则()A．b点电场强度大小为eq\f(9,4)E，方向水平向右B．b点电场强度大小为eq\f(9,4)E，方向水平向左C．c点电场强度大小为eq\f(7,4)E，方向水平向右D．c点电场强度大小为eq\f(7,4)E，方向水平向左解析：选D设ab＝bc＝cd＝L，在a点固定一带电荷量为＋Q的点电荷，测得b点电场强度大小为E，则E＝keq\f(Q,L2)，将另一带电荷量为＋2Q的点电荷放在d点时，带电荷量为＋2Q的点电荷在b点产生的电场强度E1＝keq\f(2Q,2L2)＝eq\f(1,2)E，方向水平向左；则b点电场强度大小Eb＝E－eq\f(1,2)E＝eq\f(1,2)E，方向水平向右，故A、B两项均错误。带电荷量为＋2Q的点电荷在c点产生的电场强度E2＝keq\f(2Q,L2)＝2E，方向水平向左；带电荷量为＋Q的点电荷在c点产生的电场强度E3＝keq\f(Q,2L2)＝eq\f(1,4)E，方向水平向右；则c点电场强度大小Ec＝2E－eq\f(1,4)E＝eq\f(7,4)E，方向水平向左，故C项错误，D项正确。10、人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫做耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是()A．地板下面铺设铝箔的作用是防潮B．地板必须是绝缘体材料C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可解析：选C地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体，即要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，故选项C正确。11、如图所示，图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为()\f(\r(3)kq,a2)，方向由C指向O\f(\r(3)kq,a2)，方向由O指向C\f(6kq,a2)，方向由O指向C\f(6kq,a2)，方向由C指向O解析：选CO点是三角形的中心，到三个电荷的距离为r＝eq\f(2,3)asin60°＝eq\f(\r(3),3)a，三个电荷在O处产生的场强大小均为E0＝eq\f(kq,r2)，根据对称性和几何知识得知：两个＋q在O处产生的合场强为E1＝eq\f(kq,r2)，再与－q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E＝E0＋E1＝eq\f(6kq,a2)，方向由O指向C，故C正确。*12、现代理论认为，反质子的质量与质子的质量相同，约为电子质量的1836倍，若me＝×10－30kg，e＝×10－19C，求反质子的比荷eq\f(q,m)。解析：反质子的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(e,m)＝eq\f×10－19C,1836××10－30kg)＝×107C/kg。答案：×10713、如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4kg，电荷量q＝1×10－7C的另一正点电荷B从O点正上方0.5m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10m/(1)B释放时的加速度大小；(2)P、O间的距离L。解析：(1)根据牛顿第二定律有mg－keq\f(qQ,l2)＝ma，解得a＝6.4m/s2。(2)当B受到合力为零时，速度最大，则P、O间的距离L满足mg＝keq\f(qQ,L2)，解得L＝0.3m。答案：(1)6.4m/s2(2)0.3m14、如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，A与B、B与C间距离均为l，A带电荷量QA＝＋8q，B带电荷量QB＝＋q，若在