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

本章达标检测 一、选择题 时，以下正确的是 1.静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也 A.A点一侧表面带正电 时常会发生静电现象人们可让静电服务于生 B.感应电荷在C点产生的电场为零 产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害 C.感应电荷在C点产生的场强大小等于点电 下列关于静电现象的说法正确的是() 荷在C点产生场强的大小 A.静电除尘的原理是静电屏蔽 D.若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电 B.干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为4.如图，空间存在方向水平向 摩擦过程中凭空创造出了电荷 右的匀强电场，两个可以视p·y10 C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电 为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳 荷密集、附近空间电场较强的特点 悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花 D.印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸 板垂直.N为PQ连线中点，M点位于N点正 页间相互摩擦产生的静电 上方且MPQ构成等边三角形，不计小球间的 2.(2024·山西太原期中)如图所示，四个点电 万有引力，则下列说法正确的是 () 荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定 A.P带正电，Q带负电，且电量大小相等 在正方形的四个顶点上，正方形边长为a,静 B.P与Q的质量一定相等 电力常量为k,则正方形两条对角线交点处的 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 电场强度 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.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝 缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于 A大小为42 竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平 。,方向水平向左 面内，若用图示方向的水平推力F作用于小 球B,则两球静止于图示位置.如果将小球B B.大小为22 ,方向水平向左 向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则说 法错误的是 ( C.大小为42 ,方向水平向右 D.大小为22 ,方向水平向右 3.(2024·河南濮阳月考)如图，将原 A.推力F将增大 来不带电与大地绝缘的导体静置 B.竖直墙面对小球A的弹力减小 于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B C.地面对小球B的弹力一定不变 两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡 D.两个小球之间的距离增大 第九章学霸015 6.两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷 置如图所示.此时，OA与水平方向的夹角为 连线的中点，a点在中垂线上，a、b关于0点 60°，0B与水平方向的夹角为30°，已知球A 对称若在a点由静止释放一个电子，如图所 的质量为m,带电量为+q,重力加速度为g,静 示，关于电子的运动，下列说法正确的是 电力常量为k,求： ( (1)小球B的带电量及小球B的质量： (2)将A球固定，使A球的带电量缓慢减少， 00®0 当A、B两球处于同一水平线上时，A、B两 4以 球间的库仑力多大？此时小球A的带电 A.电子在从a向0运动的过程中，加速度越 量变为多少？ 来越大，速度越来越大 B.电子在从α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 坐标分别为0.3m和0.6m(如图甲).在A、B 9.如图所示，一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水 两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷 平固定在匀强电场中，电场强度大小为E,方 受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受 向与竖直方向夹角为0.杆的M端固定一个带 到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系 负电小球A,电荷量大小为Q:另一带负电的 如图乙中直线a,b所示.下列说法正确的是 小球B穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为 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k为静电 力常量，g为重力加速度，求： AB (1)小球B对细杆的压力的大小： 00.30.6m 000203040506g0 (2)小球B开始运动时加速度的大小： & 乙 (3)小球B速度最大时离M端的距离x A.A点的电场强度大小为2.5N/C 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，O为圆环圆 心，A、B两个带电小球套在圆环上，静止时位 必修第三册学霸016m=2让号·24兰故选项C正确放选℃ 感应电荷产生的电场在导体内的电场线一定与点电荷的电场线反 ◆2 向.故选B 8,B解析：当P点的电荷量为-？时，根据电场的对称性，可得在O 7.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 点的电场强度为0，当P点的电荷为+4时.由-和+2g两个电荷等 等于零：空心金属导体放在点电荷的电场中，出现静电感应现象 效替代，故0点电场可以看作均匀带电圆环和+2？产生的两个电 最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以B.C两点 场的叠加，故0点的电场强度为E=0+44.电场方向为+24在0 的电场强度都为零，则E,>En=Ee=0,故AB辑误，C正确：D.处于 静电平衡的导体的电势处处相等，其内表而不带电，故D错误故 点的电场方向，即方向沿半径背离P点，故B正确，ACD错误故 远C 选B. 8.B解析：A,金属网可以屏敲网外电荷产生的电场，验电器的两金 9.oL 解析：设想将圆环等分为 国篇片不带电，不会张开，故A错误：B.金属网设有接地，网内带 (L2+R2)ī 电体可以使验电器发生静电感应，使金属箱片张开，故B正确：CD ”个小段，当n相当大时，每一小段都可 金属网接地，网内的带电体对网外无影响，网外的带电体对网内也 无影响，不能使验电器发生静电感应现象，金属箱片不能张开，故 以看作点电荷，其所带电荷量为：g= n CD错误故选B. 0 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为：E=k 9.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 nr 电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 n(R丁由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的分量 Q 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 特点可知正，负电荷在a,b、c点产生的场强大小关系为E。=E,< E,相互抵消.而分量E、之和即为带电圆环在P处的场强E,如 E,所以金属球上的感应电荷在a、b,e二点的场强大小为E=E。< 图，故：Ep=nE=× E,故选C n(R2+l)(2+R) 10.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 第4节静电的防止与利用 电，B,C相互吸引，所以B向右偏：而金属空腔C可以屏薇外部的 B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不 第1关（练速度） 变，故B正确，A,C,D错误.故选B. 1,D解析：A.由于？为正电荷，根据静电感应规律可知棒左端感应 第3关（练思筇宽度） 出负电荷，右端感应出正电荷，故A错误：BC.处于静电平衡的导 11.C解析：A.如果A带电，则会感应B内部带异种电荷，外部电性 体是等势体，内部场强处处为零，4，B两点的场强都是零，故BC错 与A相同，那么Eg≠0，Ex≠0，故A错误；B.如果B带电，由于同 误：D.静电平衡时A点的合场强为零，因此感应电荷在A点的场强 种电荷的排斥，电荷只分布在外表面，E=0,即Ey=0,Ew0 与点电荷？在A点的场强等值反向，得棒上感应电荷在A点产生 B错误：C.如果A,B带等量异种电荷，A与B的静电感应使B外 的场强大小为E, (R+)P放D正确故选D, 表面恰好无电荷，则Ey≠0，E,=0,故C正确：D.如使A球带电， B球接地，是接地屏蔽，Eg≠0.E、=0,D错误故选C 2.A解析：离得越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，向左排斥 得越多，故B端带负电荷越多，A端带的正电荷也越多，故A正确： 本章达标检测 导体处于静电平衡状态，内部场强处处为0，故B错误：导体处于静 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 电平衡状态，内部场强处处为0，即感应电荷的场强和带电小球的 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， 场强等大、反向、共线，由于带电小球在M点产生的场强大，故感应 面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 电荷在M点产生的场强也大，故CD错误，故选A 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 3B解析：AB.在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电 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 荷越多，所以带电体B处比A处电荷密集，故A错误，B正确：CD 度，以便及时导走静电，故D错误做选C 验电器的C处做成球形是为了使更多的电荷分布在比较尖的金属 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 箔片上，故C错误，D错误.故选B. 量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相 4,B解析：A.金属罩B处于静电平衡状态，电荷分布在其外表面 等，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 上，枚A错误：BD.由于静电感应，使金属罩B的左侧外表面感应 为E合=2× 45°=420.故选A 出负电荷，所以金属罩B的右侧外表面感应出正电荷，故B正确， 2 D错误：C,由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，所以验电器 C上无感应电荷，所以验电器的金属箱片不会张开，故C错误故 3.C解析：A,感应电荷“近异远同”.因不确定O的位置，无法确 选B 定A的电性，故A错误：BC,处于静电平衡状态的导体，导体内部 5.C解析：除尘器中的空气被电离，煤粉吸附电子而带负电，煤 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 粉向电源正极运动，即周简的外壁A接高压电源的正极，中间 生的场强大小等于点电荷Q在C点产生场强的大小，感应电荷在 的金属丝B接负极，A正确：空气被强电场电离为电子和正离 C点产生的电场不为0，故B错误，C正确：D.若用手触摸一下导 子，煤粉吸附电子面带负电，煤粉向电源正极运动，B正确：电 体，触摸后地面上的负电荷将被吸引到导体上，故放手后导体带上 子向A极运动过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附 了负电荷，故D错误，故选C 到A上，排出的烟就清洁了，故C错误，D正确 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 第2关（练准确率） 平衡，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球 6.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。 受到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 必修第三册学霸06 荷，P小球所受库仑力向右，O小球所受库仑力向左.匀强电场方 向向右，因此正电荷受电场力方向向右，其受库仑力方向一定向 8.(1)2mgR5m 左，所以Q带正电荷，P带负电荷，P所带电量的大小与Q所带电 解析：(1)对A受力分析，受重力mg.圆环弹力F,库仑力F4,如 量的大小相等，故A项错误：B.由以上分析可知，水平方向带电小 图所示 球P,O受到的库仑力等于匀强电场的电场力，整直方向绳的拉力 等于各自的重力，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g,二者间的距离为，匀强电场的场强为E, 根据平衡条件：牙所以场蛋E=包，V点的合场程是由三个 E B 450 A5 60: 电场的叠加而成，设P和Q在M点的场强大小分别为E,和E,则 6,=6=冬.二者方向成120，二者合场强50冬方向水平向 g 左，与匀强电场的场强大小相等方向相反，所以M点场强为0：带 由正弦定理可得mg F 电小球P,Q在N点产生的场强大小Ex=2 =8,方向 sin 459 (2R)解得 in30,又Fg1=4网a 2 v√2mgR 对B受力分析，受重力mg、圆环弹力下#、库仑力Fn: 向左，N点合场强大小不为0，故C项错误，D项正确，故选D. 5.A解析：ABC以A球为研究对象，分析受力如图1，设B对A的 南正孩定理可利行一o又杯得，-学 库仑力F与墙壁的夹角为B,由平衡条件得竖直墙面对小球A的 (2)A,B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重力mg,圆 弹力为N,=m1 gtan 6,将小球B向左推动少许时日减小，则N,减 环弹力N,库仑力F,如图所示 小.再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得 F=N,N=(m+m),则F减小，地面对小球B的弹力一定不 变，故A错误，C正确D库仑力F年：治由于0减小，则m0 0 增大，：减小，提服库仑定律：三空，可知，两球之间的距离 增大，故D正确故选A 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为F”= tan 606= 2 3g,异闻的距离为=R义”=k9Y.解得=。 9.(1)gEe0%8+mg (2)im960g Q m ml (3)√Eim0 ￥mg (ing+nislg 解析：(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有Fx=三 图1 图2 gEcs0+mg,由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力F、'=F、= 6.C解析：AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向0， qEcos 0+mg. 电子从a点到0点运动的过程中，电场力方向a+0,速度越来越 (2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得： 大，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定， 则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判 9ksin g) ma,解得：a=9sin0 断，故AB错误C.越过)点后，电子做减速运动，则点电荷运动到 (3)当小球B的速度最大时，加速度为零，有：95m日=，解得： 0点时速度最大.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0点后，电子做减速运动，加速度的变化情 0 况无法判断，故D错误，故选C. x=A√EinB 7.D解析：A由图可知，A点的电场强度大小为E,=上=4 9 0.T N/C= 真题体验第九章静电场及其应用 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 40N/C,A铅误：B.由图可知，B点的电场强度大小为Eg= 91 们的电荷量都为Q,原来它们之间的库仑力为：F=k二 一个不指 Q4VC=25NVC,B错误：C由于试探电荷受到电场力的方向都 电的同样的金属小球C先和A接触，A和C的电荷量都为 30,G 跟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 再与B接触后，B,C的电荷量均为Q,这时4公两球之间的相 位置在A点的左侧，设点电荷Q的位置坐标为x,则有E,= 1 (03-)25m=k0 (Q6-,代人数据，解得x=02m,D正确故 互作用力的大小为：”6243 2一8 京=8E故A,B, 选D. D错误，C正确.故选C. 参考答案学霸07