（新教材）物理必修靜電場(chǎng)及其應(yīng)用（含答案）

2020--2021（新教材）物理必修第三冊(cè)第9章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用（含答案）（新教材）必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1、一帶電粒子沿圖中曲線穿過一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系滿足φa>φb>φc>φd，若不計(jì)粒子所受重力，則()A．粒子一定帶正電B．粒子的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)能先減小后增大D．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能增大2、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一小球N，由絕緣支架支撐著一小球M，當(dāng)M靠近N時(shí)，N偏離豎直方向，如圖所示。下列關(guān)于M、N帶電情況表述正確的是()A．M一定帶正電 B．M、N都帶正電C．M、N都帶負(fù)電 D．M、N帶異種電3、如圖所示，在絕緣光滑水平面上，相隔一定距離有兩個(gè)帶同種電荷的小球。同時(shí)從靜止釋放，則兩個(gè)小球的加速度大小和速度大小隨時(shí)間變化的情況是()A．速度變大，加速度變大B．速度變小，加速度變小C．速度變大，加速度變小D．速度變小，加速度變大4、如圖所示為兩個(gè)帶等量點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布(電場(chǎng)線方向未標(biāo)出)，則()A．A只能帶正電B．A只能帶負(fù)電C．若A帶正電，則B肯定是帶負(fù)電的D．若A帶正電，則B肯定是帶正電的5、在手術(shù)時(shí)，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導(dǎo)電材料制成，醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，一切設(shè)備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地。這是為了()A．除菌消毒 B．消除靜電C．利用靜電 D．防止漏電6、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c(可視為點(diǎn)電荷)，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是()A．a(chǎn)對(duì)b的靜電力可能是斥力B．a(chǎn)對(duì)c的靜電力一定是引力C．a(chǎn)的電荷量可能比b少D．a(chǎn)的電荷量一定比b多7、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開，圖中表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是()8、兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別在A、B兩處，如圖所示。A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負(fù)電Q2，且Q2＝4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在直線AB上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()A．Q3為負(fù)電荷，且放于A左方B．Q3為負(fù)電荷，且放于B右方C．Q3為正電荷，且放于A與B之間D．Q3為正電荷，且放于B右方9、如圖所示真空中a、b、c、d四點(diǎn)共線且等距，a、b、c、d連線水平。先在a點(diǎn)固定一帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。若再將另一帶電荷量為＋2Q的點(diǎn)電荷放在d點(diǎn)時(shí)，則()A．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(9,4)E，方向水平向右B．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(9,4)E，方向水平向左C．c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(7,4)E，方向水平向右D．c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(7,4)E，方向水平向左10、人們行走時(shí)鞋子和地板由于摩擦產(chǎn)生靜電，帶電的離子會(huì)在地板表面對(duì)空氣中的灰塵產(chǎn)生吸引，對(duì)電腦機(jī)房、電子廠房等單位會(huì)造成一定的影響。防靜電地板又叫做耗散靜電地板，當(dāng)它接地時(shí)，能夠使電荷耗散。地板在施工時(shí)，地板下面要鋪設(shè)鋁箔，鋁箔要連接到地下預(yù)埋導(dǎo)體。下列關(guān)于防靜電地板的說法，正確的是()A．地板下面鋪設(shè)鋁箔的作用是防潮B．地板必須是絕緣體材料C．地板必須是導(dǎo)電的，如地板中含有導(dǎo)電纖維D．只要地板下面鋪設(shè)鋁箔，地板材料是絕緣的或?qū)щ姷木?1、如圖所示，圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定有三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為()\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、現(xiàn)代理論認(rèn)為，反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量相同，約為電子質(zhì)量的1836倍，若me＝×10－30kg，e＝×10－19C，求反質(zhì)子的比荷eq\f(q,m)。13、如圖所示，電荷量Q＝2×10－7C的正點(diǎn)電荷A固定在空間中O點(diǎn)，將質(zhì)量m＝2×10－4kg，電荷量q＝1×10－7C的另一正點(diǎn)電荷B從O點(diǎn)正上方0.5m的某處由靜止釋放，B運(yùn)動(dòng)過程中速度最大位置在P點(diǎn)。若靜電力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10m/(1)B釋放時(shí)的加速度大小；(2)P、O間的距離L。14、如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C，放置在光滑的絕緣水平面上，A與B、B與C間距離均為l，A帶電荷量QA＝＋8q，B帶電荷量QB＝＋q，若在C上加一水平向右的恒力F，能使A、B、C三球始終保持相對(duì)靜止。求：(1)外力F的大小；(2)C球所帶電荷量QC。2020--2021（新教材）物理必修第三冊(cè)第9章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用（含答案）（新教材）必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1、一帶電粒子沿圖中曲線穿過一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系滿足φa>φb>φc>φd，若不計(jì)粒子所受重力，則()A．粒子一定帶正電B．粒子的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)能先減小后增大D．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能增大解析：選B由于φa>φb>φc>φd，所以電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面由a指向d，根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，可知其受力由d指向a，即該粒子帶負(fù)電，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。綜上所述，B正確。2、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一小球N，由絕緣支架支撐著一小球M，當(dāng)M靠近N時(shí)，N偏離豎直方向，如圖所示。下列關(guān)于M、N帶電情況表述正確的是()A．M一定帶正電 B．M、N都帶正電C．M、N都帶負(fù)電 D．M、N帶異種電解析：選D帶電體會(huì)吸引不帶電的輕小物體，也可以吸引與其帶異種電荷的帶電體，所以當(dāng)M帶電時(shí)，N可能不帶電，也可能帶異種電，當(dāng)M不帶電時(shí)，N一定帶電，所以D正確。3、如圖所示，在絕緣光滑水平面上，相隔一定距離有兩個(gè)帶同種電荷的小球。同時(shí)從靜止釋放，則兩個(gè)小球的加速度大小和速度大小隨時(shí)間變化的情況是()A．速度變大，加速度變大B．速度變小，加速度變小C．速度變大，加速度變小D．速度變小，加速度變大解析：選C因電荷間的靜電力與電荷的運(yùn)動(dòng)方向相同，故電荷將一直做加速運(yùn)動(dòng)，又由于兩電荷間距離增大，它們之間的靜電力越來越小，故加速度越來越小。4、如圖所示為兩個(gè)帶等量點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布(電場(chǎng)線方向未標(biāo)出)，則()A．A只能帶正電B．A只能帶負(fù)電C．若A帶正電，則B肯定是帶負(fù)電的D．若A帶正電，則B肯定是帶正電的解析：選C根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線分布可得，A、B為異種電荷，若A帶正電，則B肯定是帶負(fù)電的，C正確。5、在手術(shù)時(shí)，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導(dǎo)電材料制成，醫(yī)生和護(hù)士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，一切設(shè)備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地。這是為了()A．除菌消毒 B．消除靜電C．利用靜電 D．防止漏電解析：選B在可燃?xì)怏w環(huán)境(如乙醚)中產(chǎn)生的靜電，容易引起爆炸，應(yīng)設(shè)法把產(chǎn)生的靜電消除掉(如導(dǎo)入大地)，因此選項(xiàng)B正確。6、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c(可視為點(diǎn)電荷)，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是()A．a(chǎn)對(duì)b的靜電力可能是斥力B．a(chǎn)對(duì)c的靜電力一定是引力C．a(chǎn)的電荷量可能比b少D．a(chǎn)的電荷量一定比b多解析：選D根據(jù)電場(chǎng)力方向來確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此a對(duì)b的靜電力一定是引力，a對(duì)c的靜電力一定是斥力，故A、B錯(cuò)誤。同時(shí)根據(jù)庫侖定律來確定電場(chǎng)力的大小，并由平衡條件來確定各自電荷量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，則a的電荷量一定比b多，故C錯(cuò)誤，D正確。7、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開，圖中表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是()解析：選B使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器發(fā)生靜電感應(yīng)，若金屬球帶正電，驗(yàn)電器上的小球帶負(fù)電，下端金屬箔帶等量的正電，金屬箔張開，A、C錯(cuò)誤；若金屬球帶負(fù)電，驗(yàn)電器上的小球帶正電，下端金屬箔帶等量的負(fù)電，金屬箔張開，B正確，D錯(cuò)誤。8、兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別在A、B兩處，如圖所示。A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負(fù)電Q2，且Q2＝4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在直線AB上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()A．Q3為負(fù)電荷，且放于A左方B．Q3為負(fù)電荷，且放于B右方C．Q3為正電荷，且放于A與B之間D．Q3為正電荷，且放于B右方解析：選A要使Q3處于平衡狀態(tài)，Q3應(yīng)放在Q1的左側(cè)，要使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負(fù)電荷。故選項(xiàng)A正確。9、如圖所示真空中a、b、c、d四點(diǎn)共線且等距，a、b、c、d連線水平。先在a點(diǎn)固定一帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。若再將另一帶電荷量為＋2Q的點(diǎn)電荷放在d點(diǎn)時(shí)，則()A．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(9,4)E，方向水平向右B．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(9,4)E，方向水平向左C．c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(7,4)E，方向水平向右D．c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(7,4)E，方向水平向左解析：選D設(shè)ab＝bc＝cd＝L，在a點(diǎn)固定一帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，測(cè)得b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則E＝keq\f(Q,L2)，將另一帶電荷量為＋2Q的點(diǎn)電荷放在d點(diǎn)時(shí)，帶電荷量為＋2Q的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝keq\f(2Q,2L2)＝eq\f(1,2)E，方向水平向左；則b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小Eb＝E－eq\f(1,2)E＝eq\f(1,2)E，方向水平向右，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。帶電荷量為＋2Q的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2＝keq\f(2Q,L2)＝2E，方向水平向左；帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E3＝keq\f(Q,2L2)＝eq\f(1,4)E，方向水平向右；則c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小Ec＝2E－eq\f(1,4)E＝eq\f(7,4)E，方向水平向左，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。10、人們行走時(shí)鞋子和地板由于摩擦產(chǎn)生靜電，帶電的離子會(huì)在地板表面對(duì)空氣中的灰塵產(chǎn)生吸引，對(duì)電腦機(jī)房、電子廠房等單位會(huì)造成一定的影響。防靜電地板又叫做耗散靜電地板，當(dāng)它接地時(shí)，能夠使電荷耗散。地板在施工時(shí)，地板下面要鋪設(shè)鋁箔，鋁箔要連接到地下預(yù)埋導(dǎo)體。下列關(guān)于防靜電地板的說法，正確的是()A．地板下面鋪設(shè)鋁箔的作用是防潮B．地板必須是絕緣體材料C．地板必須是導(dǎo)電的，如地板中含有導(dǎo)電纖維D．只要地板下面鋪設(shè)鋁箔，地板材料是絕緣的或?qū)щ姷木山馕觯哼xC地板在施工時(shí)，地板下面要鋪設(shè)鋁箔，鋁箔要連接到地下預(yù)埋導(dǎo)體，即要將地板上的靜電導(dǎo)走，所以防靜電地板必須是導(dǎo)電的，如地板中含有導(dǎo)電纖維，故選項(xiàng)C正確。11、如圖所示，圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定有三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為()\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：選CO點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為r＝eq\f(2,3)asin60°＝eq\f(\r(3),3)a，三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E0＝eq\f(kq,r2)，根據(jù)對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)＋q在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為E1＝eq\f(kq,r2)，再與－q在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E＝E0＋E1＝eq\f(6kq,a2)，方向由O指向C，故C正確。*12、現(xiàn)代理論認(rèn)為，反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量相同，約為電子質(zhì)量的1836倍，若me＝×10－30kg，e＝×10－19C，求反質(zhì)子的比荷eq\f(q,m)。解析：反質(zhì)子的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(e,m)＝eq\f×10－19C,1836××10－30kg)＝×107C/kg。答案：×10713、如圖所示，電荷量Q＝2×10－7C的正點(diǎn)電荷A固定在空間中O點(diǎn)，將質(zhì)量m＝2×10－4kg，電荷量q＝1×10－7C的另一正點(diǎn)電荷B從O點(diǎn)正上方0.5m的某處由靜止釋放，B運(yùn)動(dòng)過程中速度最大位置在P點(diǎn)。若靜電力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10m/(1)B釋放時(shí)的加速度大??；(2)P、O間的距離L。解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律有mg－keq\f(qQ,l2)＝ma，解得a＝6.4m/s2。(2)當(dāng)B受到合力為零時(shí)，速度最大，則P、O間的距離L滿足mg＝keq\f(qQ,L2)，解得L＝0.3m。答案：(1)6.4m/s2(2)0.3m14、如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C，放置在光滑的絕緣水平面上，A與B、B與C間距離均為l，A帶電荷量QA＝＋8q，B帶電荷量QB＝＋q，若在