第九章 静电场及其应用 章末检测题 -【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019必修第三册）

第九章 静电场及其应用 章末检测题 一、单选题 1．橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，使橡胶板带负电，然后手握绝缘手柄将铝板靠近橡胶板，铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触，并在其上表面撒上细纸屑，迅速上抬铝板至某一位置后，可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是（    ） A．铝板未与橡胶板接触所以始终不带电 B．纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散 C．铝板与铁钉接触时，电子从大地通过铁钉流向铝板 D．铝板与铁钉接触时，铝板上、下表面带等量异种电荷 【答案】B 【解析】AD．橡胶板带负电，铝板靠近后，铝板的下表面带正电，上表面带负电，当下表面与接地铁钉接触后，上表面的负电荷会流到大地，只有下表面带正电，A错误，D错误； B．上抬铝板过程中，下表面的正电荷减小，上表面正电荷增加。纸屑因为与金属板带同种电荷（正电荷）而不断飞散，B正确； C．因下表面与接地铁钉接触时，上表面的负电荷会流到大地，C错误。 故选B。 2．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电斥力为F。若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量保持不变，它们间的距离变为2r，则它们之间的静电斥力将变为（　　） A． B． C．F D．2F 【答案】A 【解析】根据库仑定律有 故选A。 3．在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C，均可视为质点，如图所示。若它们恰能处于平衡状态，那么这三个小球所带电荷量及电性的关系可能的是（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 【答案】C 【解析】要使三个小球均处于平衡状态，先以A对对象，要使A平衡，B和C所带电性应相反（B、C对A的作用力方向必须相反）；同理，要使C平衡，A和B所带电性应相反；综上，电荷电性需满足“两同夹异”的规律：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大。 故选C。 4．若田径场跑道是圆形，在跑道上等间距的三个点A、B、C（其中C点为正南点）上各固定一个带均匀等量正电荷的篮球，如图所示。设单个带电篮球在田径场中心产生的电场强度大小为，则这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的合场强大小E为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设圆形跑道半径为，每个点电荷的电荷量为，根据题意有 根据几何关系可知，A、B与正北点距离都为，这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的合场强大小为 故选B。 5．如图所示，这是静电除尘机原理示意图（俯视图），废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线（方向未标），不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法中正确的是（　　） A．尘埃在迁移过程中做匀变速运动 B．尘埃在迁移过程中的加速度不断变化 C．每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合 D．尘埃在图中A点所受的电场力小于其在B点所受的电场力 【答案】B 【解析】AB．由图可知，电场是非匀强电场，则尘埃受的电场力在变化，根据牛顿第二定律可知尘埃在迁移过程中的加速度不断变化，则尘埃在迁移过程中做非匀变速运动，故B正确，A错误； C．只有电场线是直线，尘埃的初速度为零时，运动轨迹才与电场线重合，电场线是曲线，运动轨迹与电场线不重合，故C错误； D．由图根据电场线的疏密程度表示电场的大小可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，则尘埃在图中A点所受的电场力大于其在B点所受的电场力，故D错误。 故选B。 6．如图所示，长为L的绝缘轻杆一端用铰链与带电物体甲相连，另一端连接带电小球乙，甲位于粗糙绝缘的水平面上，甲带负电。当该区域有水平向左的匀强电场时，甲、乙和轻杆所构成的整体保持静止。下列判断正确的是（　　） A．乙可能带负电 B．地面对甲一定有摩擦力 C．地面对甲的支持力一定等于甲、乙的重力之和 D．乙可能只受两个力的作用 【答案】C 【解析】AD．杆一端用铰链与带电物体甲相连，杆对乙的作用力只能沿杆，若乙带负电，受力情况如图所示 不论杆对乙的作用力沿杆向上还是向下，乙都不可能处于平衡状态，所以乙只能带正电，受力如上图，乙不可能只受两个力的作用，故AD错误； B．甲带负电，受力如图所示 在重力、地面支持力、杆的作用力和电场力作用下，甲可能处于平衡状态，故地面对甲不一定有摩擦力，故B错误； C．甲、乙和轻杆所构成的整体保持静止，整体竖直方向受到重力和支持力，根据平衡条件可知地面对甲的支持力一定等于甲、乙的重力之和，故C正确； 故选C。 7．电磁学中将两相距很近的等量异号点电荷所组成的带电系统称为电偶极子。如图所示的电偶极子模型，带电量为q的两异号点电荷相距为。以两者连线为x轴，以两者连线的中垂线为y轴建立坐标系。坐标轴上有两点和，其中，，静电力常量为