第9章 静电场及其应用 达标检测-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

本章达标检测 白题 单元达标测 跟时：40min 一、选择题 两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡 1.静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也 时，以下正确的是 ( 时常会发生静电现象.人们可让静电服务于生 A.A点一侧表面带正电 产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害 B.感应电荷在C点产生的电场为零 下列关于静电现象的说法正确的是 ( C.感应电荷在C点产生的场强大小等于点电 A.静电除尘的原理是静电屏蔽 荷在C点产生场强的大小 B.干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为 D.若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电 摩擦过程中凭空创造出了电荷 4.如图，空间存在方向水平向 C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电 右的匀强电场，两个可以视P!·求Q 荷密集、附近空间电场较强的特点 为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳 D.印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸 悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花 页间相互摩擦产生的静电 板垂直.N为PQ连线中点，M点位于N点正 2.(2024·山西太原期中)如图所示，四个点电 上方且MPQ构成等边三角形，不计小球间的 荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正 万有引力，则下列说法正确的是 方形的四个顶点上，正方形边长为a,静电力 A.P带正电，Q带负电，且电量大小相等 常量为k,则正方形两条对角线交点处的电场 B.P与Q的质量一定相等 强度 C.在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形 成的场中，N点的场强为零 D.在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后 形成的场中，M点的场强为零 5.(2024·重庆调研)（多选）如 A.大小为42 a ,方向水平向左 图所示，固定在水平地面上的 光滑绝缘圆筒内有两个带正 B大小为22 ,方向水平向左 电小球A、B,A位于筒底靠在 左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作 C.大小为420 。,方向水平向右 用处于静止.若筒壁竖直，A的电荷量保持不 变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列 D.大小为220，方向水平向右 说法中正确的是 ( A.小球A、B间的库仑力变小 3.(2024·河南濮阳月考)如图，将原 B.小球A、B间的库仑力变大 来不带电与大地绝缘的导体静置 C.小球A、B对筒壁的压力都变大 于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B D.小球A对简底的压力变大 第九章黑白题015 6.两个带等量正电荷的点电荷，0点为两电荷连 的质量为m,带电量为+q,重力加速度为g,静 线的中点，a点在中垂线上，a、b关于0点对 电力常量为k,求： 称若在a点由静止释放一个电子，如图所示， (I)小球B的带电量及小球B的质量： 关于电子的运动，下列说法正确的是( (2)将A球固定，使A球的带电量缓慢减少， 当A、B两球处于同一水平线上时，A、B两 Q④-- -④Q 球间的库仑力多大？此时小球A的带电 量变为多少？ A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越 来越大，速度越来越大 B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越 来越小，速度越来越大 C.电子运动到0时，加速度为零，速度最大 D.电子通过O后，速度越来越小，加速度越来 越大，一直到速度为零 7.在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它 的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐 9.如图所示，一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水 标分别为0.3m和0.6m(如图甲).在A、B两 平固定在匀强电场中，电场强度大小为E,方 点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到 向与竖直方向夹角为6.杆的M端固定一个带 电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受到的 负电小球A,电荷量大小为Q:另一带负电的 静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙 小球B穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为 中直线a、b所示.下列说法正确的是( q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止 释放，小球B开始向右端运动，已知素为静电 力常量，g为重力加速度，求： A (1)小球B对细杆的压力的大小： 00.30.6 m 010203040506/0 邦 (2)小球B开始运动时加速度的大小： A.A点的电场强度大小为2.5N/C (3)小球B速度最大时离M端的距离x B.B点的电场强度大小为40N/C C.点电荷Q是负电荷 D.点电荷Q的位置坐标为0.2m 二、非选择题 8.(2023·河南南阳六校期中联考)半径为R的 光滑绝缘圆环固定在竖直面内，0为圆环圆 心，A、B两个带电小球套在圆环上，静止时位 置如图所示.此时，OA与水平方向的夹角为 60°，OB与水平方向的夹角为30°，已知球A 必修第三册：RJ黑白题016C由于静电屏薮，金属网罩内电场强度为零，所以验电器C上无感2.A解析：四个电荷的电荷量相等，两条对角线的电荷都是一对等量 应电荷，所以验电器的金属箔片不会张开，故C错误故选B. 异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等。 5。C解析：除尘器中的空气被电离，煤粉吸附电子面带负电，煤粉 则合场强的方向水平向左根据对称性可知，电场强度的大小为 向电源正极运动，即圆筒的外壁A接高压电源的正极，中间的金 2k0 E合=2× s45420,放选A 属纯B接负极，A正确：空气被强电场电离为电子和正离子，煤 2 粉吸附电子而带负电，煤粉向电源正极运动，B正确：电子向A极 12 运动过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到A上，排 3.C解析：A.感应电荷“近异远同”，因不确定Q的位置，无法确定A 出的烟就清洁了，故C错误，D正确. 的电性，故A错误：BC.处于静电平衡状态的导体，导体内部场强处 处为零，所以绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点C产生的场强 黑题应用提优垢 大小等于点电荷Q在C点产生场强的大小，感应电荷在C点产生的 1.B解析：处于静电平衡状态的导体，其内部合电场强度处处为零，感 电场不为0，故B错误，C正确：D.若用手触摸一下导体，触摸后地面 应电荷产生的电场在导休内的电场线一定与点电荷的电场线反向. 上的负电荷将被吸引到导体上，故放手后导体带上了负电荷.故D错 故选B. 误故选C 2.C解析：ABC.A点处于点电荷的电场中，所以A点的电场强度不等 4.D解析：A.由图可知.两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平 于零：空心金属导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象，最终 衡，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到 处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以B、C两点的电 的电场力也一定是大小相等.方向相反，两小球一定带异种电荷，P 场强度都为零.则E,>En=Ec=0,故AB错误，C正确：D.处于静电 小球所受库仑力向右，？小球所受库仑力向左，匀强电场方向向右， 平衡的导体的电势处处相等，其内表而不带电，故D错误故选C 因此正电荷受电场力方向向右，其受库仑力方向一定向左，所以Q 3.B解析：A.金属网可以屏被网外电荷产生的电场，验电器的两金属 带正电荷，P带负电荷，P所带电量的大小与Q所带电量的大小相 箔片不带电，不会张开，故A错误：B.金属网没有接地，网内带电体 等，故A项错误：B.由以上分析可知，水平方向带电小球P,O受到的 可以使验电器发生静电感应，使金属箔片张开，故B正确：CD.金属 库仑力等于匀强电场的电场力，竖直方向绳的拉力等于各自的重力， 网接地，网内的带电体对网外无影响，网外的带电体对网内也无影 所以质量不影响电场平衡，故B项错误：CD.设P,Q所带的电量均为 响，不能使验电器发生静电感应现象，金属箱片不能张开，故CD错 误故选B ?、二者间的距离为，匀强电场的场强为￡，根指平衡条件：白= 2 4.C解析：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电 所以场强E=?,M点的合场强是由三个电场的叠加而成，设P和Q 荷产生的附加电场与电量相等的正，负电荷在a,b,©点产生的场强 大小相等，方向相反，相互抵消.根据等量异种电荷场强分布特点可 在点的场强大小分别为片和，则无==兰，三者方向成 知正、负电荷在a,b,e点产生的场强大小关系为E。=E<E,所以金 属球上的感应电荷在“，，e三点的场强大小为E。=E,<E,故选C 20,二者合场强E。产冬方向水平向左，与匀强电场的场强大小相 5.B解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电： 等方向相反，所以M点场强为0：带电小球P、O在N点产生的场强 B,C相互吸引.所以B向右偏：面金属空腔C可以屏蔽外部的B的 =8 电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变.故 大小E,=2 ?方向向左，N点合场强大小不为0，故 B正确，A.C,D错误，故选B. 2 压轴挑战 C项错误，D项正确，故选D 6.BC解析：如果A带电，会感应B使B内部带电与A相异，外部带电 与A相同，那么E≠0、Ex≠0，故A项错误.如果B带电，由于同种电 5,BC解析：AB,对B受力分析如图所示，由平衡条件可得F体= cos 8' 荷相斥，B所带的电荷只会分布在B的外表面，那么E。=0、E、≠0， B由于稀电而下降少许后重新平衡，增大，故小球A、B间的库仑力 故B项正确.如果A,B带上等量异种电荷，A与B的静电感应使B的 变大，故A错误，B正确：C.B对简璧的压力为F、=mngtan8,9增大， 可知B对筒壁的压力变大，将小球A、B看成整体，小球A,B水平方 外表面恰无电荷，则E≠0，E,=0,故C项正确.如果A带电、B球接 向受力平衡.可知简壁对A的压力等于筒壁对B的压力.根据牛顿第 地，是静电屏被，B的内表面会感应出与A等量的异种电荷，B的外 三定律可知，小球A对简壁的压力变大，故C正确：D.将小球A,B看 表而无电荷.则E,≠0.Ey=0,放D项错误 成整体，小球A,B竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小 本章达标检测 球A,B的重力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压力不变， 故D错误.故选BC 白题单元达标调 1.C解析：A.静电除尘的原理是使尘埃带电，在电场力作用下运动， 故A错误：B.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而不 是创造出新的电荷，故B错误：C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐 的地方电荷密集，附近空间分布的电场强度较强，故C正确：D,印刷 车间中，纸张间摩擦产生大量静电，空气需保持一定湿度，以便及时 导走静电，故D错误，故选C. 参考答案与解析黑白题07 6.C解析：AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O一a,电 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为F= 伊8 子从点到)点运动的过程中，电场力方向→0，速度越来越大.但 tan 60s= 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 3 mg. 受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故AB箭 误C.越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到0点时速度最 AB同的距离为=R,又P=,解得9， ② 2 大，电场力为零，加速度为零.故C正确.D,根据电场线的对称性可 知，越过O点后，电子做减速运动，加速度的变化情况无法判断故 9.()E©s+mg(2)n0h(3)√Em9 Q D错误故选C 解析：(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有F、= 7.D解析：A由图可知，A点的电场强度大小为E,=上。4 N/C= g01 g©0s+mg.由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力F、'=F、= 40NC,A错误：B.由图可知，B点的电场强度大小为E= gEcos 8+mg. 91 (2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得： 04C=2.5VC,B错误：C由于试探电荷受到电场力的方向都联 9 Esin9=mm,解得：aBin0k 2 mm x轴正方向相同，可得点电荷Q是正电荷，C错误：D.由于A.B两点 的电场强度方向都沿x轴正方向，且有E,>E:,故点电荷Q的位置 (3)当小球B的速度最大时，加速度为零，有：gEm日= 在A点的左侧.设点电荷Q的位置坐标为x,则有E,=k (0.3-x)7 Q 解得：x=√Eim日 6代人数据，解得x=02m,D正确故选D Eg=k- 真题体验第九章 静电场及其应用 auw2ga5wg 黑题高考音题练 解析：(1)对A受力分析，受重力mg圆环弹力F4、库仑力F,如图 所示 1,C解析：两个相同的带等量的同种电荷的金属小球A和B,设它们 的电荷量都为Q,原来它们之间的库仑力为：P=kg ,一个不带电的 同样的金属小球C先和A接触，A和C的电荷量都为 20,C再与B 45 445.- 3 接触后，B.C的电荷量均为子Q,这时，A,B两球之间的相互作用力 30的 3 的大小为：=420 40.3 2 -F故A,B,D错误.C正 由正弦定理可得g F sin45asin30° 确.故选C （2R解g,2e 义F:=kmn 2,D解析：对小球e所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对e的 库仑力，若a对c的库仑力为排斥力，4，c的电荷同号，则6对c的库 对B受力分析，受重力mBg、圆环弹力F,库仑力F,由正弦定理可 仑力为吸引力，b、c电荷为异号a,b电荷为异号：若a对e的库仑 得ne F 为引力，a,c的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， in45°in60e1 a,b电荷为异号.设ac与b的夹角为9，利用平行四边形定则和几何 3 又F仙=Fa,解得ma=了m 关系库仑定律可得，F=k9 (2)A,B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重力m8g,圆环 2,f=6% le .tan 0=3 F ,ah= F 弹力N、库仑力F,如图所示 4、6电荷量的比值。=联立解得：，=7，进项D正确 9 F 3.C解析：对小球受力分析如图所示，由正弦定理有 0 sin CPH= m∠CHP其中∠CPm=∠0PB,∠CHP=∠HPD=∠APm,其中 ..60 AP BP BO △APW中n(-∠PB产n2APm同理有nLP0 BsinZBPO 必修第三册·RJ黑白题08