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2023人教版带答案高中物理必修三第十章静电场中的能量微公式版知识点总结全面整理1单选题1、关于电荷与静电场，下列说法错误的是（）A点电荷与质点一样都是一种理想化模型B正负电荷是法国科学家库仑命名的C电场中某点的电场强度与检验电荷无关D利用金属网也可以实现静电屏蔽答案：BA点电荷与质点一样都是一种理想化模型，所以A正确，符合题意；B正负电荷是美国科学家富兰克林命名的，所以B错误，符合题意；C电场中某点的电场强度与检验电荷无关，由场源电荷及在电场中的位置决定，所以C正确，不符合题意；D利用金属网也可以实现静电屏蔽，所以D正确，不符合题意；故选B。2、关于导线中的电场，下列说法正确的是（）A导线内的电场线可以与导线相交B电路元件所积累的电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态C导线内的电场E是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的D导线中的电场是静电场的一种答案：CA导线内的电场线与导线是平行的，A错误；BD导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，BD错误；C导线中的电场是电源，导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，C正确。故选C。3、ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形，O为该三角形的中心。若在ABC的三个顶点A、B、C分别固定点电荷+q、+q、q，如图所示，则O处的场强为零。据此可知，匀强电场电场强度的大小和方向为（）A6kqa2，方向由C指向OB3kqa2，方向由O指向CC3kqa2，方向由C指向OD6kqa2，方向由O指向C答案：A由几何关系可知OA=OB=OC=33a根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O点产生的合电场强度大小为E=2kq33a2cos60+kq33a2=6kqa2方向由O指向C，由题意可知匀强电场与E大小相等、方向相反，所以其大小为6kqa2，方向由C指向O，故A正确，BCD错误。故选A。4、如图所示，在水平匀强电场中，用一根绝缘的柔软细线悬挂一带电小球，小球静止时悬线与竖直方向夹角为，下列判断正确的是（）A小球带负电B小球带正电C增大匀强电场的电场强度，则角减小D减小匀强电场的电场强度，则角不变答案：BAB对小球受力分析，如下图所示小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，要使得小球保持静止，则电场力方向只能水平向右。由于电场强度方向与正电荷受力方向相同，可知小球带正电，故A错误，B正确；CD根据平衡条件有Eq=mgtan则增大匀强电场的电场强度，tan增大，角也增大。减小匀强电场的电场强度，tan减小，角也减小，故CD错误。故选B。5、下列关于电场的说法中正确的是（）A电荷周围有的地方存在电场，有的地方没有电场B电场只能存在于真空中，不可能存在于物体中C电场看不见、摸不着，因此电场不是物质D电荷间的作用是通过电场传递的答案：D电荷的周围空间的任何地方都存在电场，电场是一种看不见，摸不着的特殊物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西，在真空中、物体中都能存在。电场的基本性质是对处于其中的电荷有力的作用，电荷间的作用是通过电场传递的。故选D。6、下列关于静电的说法中，正确的是（）A摩擦起电创造了电荷B油罐车后面拖一根铁链是为了防止静电C物体所带电荷量可以是任意的D丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉答案：BA.摩擦起电是电荷的转移，并非创造了电荷，选项A错误；B.油罐车后面拖一根铁链是为了将静电导入大地，从而防止静电的危害，选项B正确；C.物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍，不可以是任意的，选项C错误；D.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，不能吸引铁钉，选项D错误。故选B。7、电场中有一点P，下列说法正确的是（）A若放在P点的电荷的电荷量变为原来的2倍，则P点电场强度变为原来的2倍B若P点没有试探电荷，则P点的场强为零CP点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向DP点的场强越小，则同一电荷在P点所受的静电力越小答案：DAB电场强度是电场本身决定的，与放不放试探电荷，所放试探电荷的电性、电量无关，故AB错误；C正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，故C错误；D由公式F=qE可知P点的场强越小，则同一电荷在P点受到的静电力越小，故D正确。故选D。8、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是（）Ax1处电场强度最小，但不为零B粒子在0x2段做匀变速运动，在x2x3段做匀速运动C在0、x1、x2、x3处的电势0、1、2、3的关系为32=01Dx2x3段的电场强度大小、方向均不变答案：DA根据Ep=qE=x可得Ep=qEx由数学知识可知Epx图像切线的斜率表示qE，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误；BD由图像可看出，0x1段图像切线的斜率绝对值不断减小，则电场强度减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，x1x2段图像切线的斜率不断增大，则电场强度增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，x2x3段图像切线的斜率不变，则电场强度不变，即电场强度大小和方向均不变，粒子所受的电场力不变，做匀变速运动，故B错误，D正确；C根据Ep=q，粒子带负电，q2=03故C错误。故选D。9、电场中某点的电场强度为E，电量为q的检验电荷放在该点受到的电场力为F。下列图中能正确反映E、F、q三者关系的是（）ABCD答案：D根据电场强度的定义公式E=Fq可知，该点受到的电场力为F与放在该点的试探电荷的比值保持不变，但是电场中某点的电场强度为E，与F和q无关，电场强度是由场源电荷及该点在电场中的位置来决定，由电场本身性质决定。故选D。10、在物理学的重大发现中，科学家用到了许多物理思想与研究方法，关于所用研究方法的叙述中正确的是（）A电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法B根据速度定义式v=xt，当t0时，xt就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，采用了极限思维法C伽利略在研究自由落体的运动时采用了理想实验法D用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如场强E=Ud，加速度a=Fm都是采用比值法定义的答案：BA电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，忽略带电体的体积大小和形状，采用了理想模型法，故A错误；B根据速度定义式v=xt当t0时，v就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，这里运用了极限思想，故B正确；C伽利略在研究自由落体的运动时采用了将实验和逻辑相结合的方法，故C错误；D公式a=Fm是牛顿第二定律的表达式，加速度的比值定义是a=vt故D错误。故选B。11、如图为静电植绒的装置及简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上，打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将粘植在被植体上。金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（）A绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大B若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大C若减小金属网与金属板间的电势差，会安全点，效果会更好D在干燥的环境中进行植绒效果会更好答案：DA绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，电势能减少，A错误；B由于金属网与金属板与电源连接，因此增大金属网和金属板的距离，网和板间的电势差仍保持不变，B错误；C若减小金属网与金属板间的电势差，会安全点，但效果会差，C错误；D在干燥的环境中，绝缘性能更好，板间介电常数增加，进行植绒的效果会更好，D正确。故选D。12、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法不符合史实的是（）A开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究，发现了行星的运动规律B牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式D法拉第提出了场的观点，并用电场线形象地描述电场答案：BA开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究，发现了行星的运动规律，A正确，故A不符合题意；B牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律，由卡文迪许测得引力常量数值，B错误，故B符合题意；C卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式，C正确，故C不符合题意；D法拉第提出了场的观点，并用电场线形象地描述电场，D正确，故D不符合题意。故选B。13、关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析不正确的是（）A云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象答案：C带电云层靠近建筑物时，避雷针会产生感应电荷，尖端放电，逐渐中和云层中的电荷，同时将云层中的电荷通过导线导入大地，使建筑物避免遭到雷击，故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。故选C。14、如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（）AqC47q0B弹簧伸长量为Mgsink0CA球受到的库仑力大小为2MgD相邻两小球间距为q03k8Mg答案：AA对C球进行受力分析可得，它受到2个方向相反的库仑力、重力、支持力，由于A与B、B与C间距相等，由库仑定律可得，B对C的库仑力是A对C库仑力的4倍，因此C球应为正电荷才能受力平衡。设A、B间距为l，对B进行受力分析，由平衡条件可得：Mgsin+kq0qCl2=kq0q0l2对C进行受力分析，由平衡条件可得Mgsin+kq0qC2l2=kq0qCl2联立解得qC47q0选项A正确；B把A、B、C三小球看作整体，设弹簧伸长量为x，由平衡条件可知k0x=3Mgsin解得x=3Mgsink0选项B错误；C对A进行受力分析，设A球受到的库仑力大小为F，由平衡条件可知k0x=Mgsin+F解得F=2Mgsin选项C错误；D由Mgsin+kq0qCl2=kq0q0l2可得l=q03k7Mgsin选项D错误。故选A。15、2019年11月5日，在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，在火箭升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中升空后的“长征三号乙运载”火箭能被视为点电荷的是（）A研究火箭外部与其相距1m处的一个带电微粒之间的静电力B研究火箭与地球（带负电）之间的静电力C任何情况下都可视为点电荷D任何情况下都不可视为点电荷答案：BA由带电体看作点电荷的条件，研究火箭外部与其相距1m处的一个带电微粒之间的静电力时，火箭的大小不能忽略，不能视为点电荷，故A错误；B当火箭离地球较远时，火箭的大小对火箭与地球之间的距离可忽略不计，电荷在火箭上的分布情况对研究火箭与地球间静电力的作用可忽略不计，此时火箭可看成点电荷，故B正确；CD结合AB项分析可知，这个带电体是否可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，当带单体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，在其大小不能忽略时，不能视为点电荷，故CD错误。故选B。多选题16、如图甲所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中x=0处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示（以x轴正向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则（）A试探电荷带正电B乙图中的x1与甲图中的x0相等C在x轴正半轴上，x2处电势最高D试探电荷在x1处电势能最大答案：ADAB在xx1时，三个点电荷对试探电荷的电场力向左，则该试探电荷带正电，图乙中x1的位置正点电荷所受的电场力等于零，根据图甲来判断x0的位置正点电荷的受力不为零，方向向左，根据题意，正点电荷受力等于零的位置应在x0的右侧，如下图故x1在x0右侧，即x1x0故A正确，B错误；CD在0xx1范围内，正电荷所受电场力合力为水平向左，正点电荷在x1位置受力平衡，在x1的右侧正点电荷所受合力方向水平向右，在0xx1范围内，电场力做正功，电势能减小，故在x1处电势能最大，所以在x1处电势最大，故C错误，D正确。故选AD。17、如图，真空中有两个点电荷Q1=+9.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x=0处，Q2位于x6cm处。则x坐标轴上（）A电场强度为零的点只有一个B电场强度为零的点有两个Cx6cm区域电场强度方向是沿x轴负方向DxQ2则x6cm的范围才会有场强为零的点，则电场强度为零的点只有一个，选项AD正确，B错误；C设场强为零的点距离Q2为xcm，则kQ1(6+x)2=kQ2x2解得x=3cm则在x=6cm到x=9cm之间的场强沿x轴负向，在x9cm范围内场强沿x轴正向，选项C错误；故选AD。18、在如图的各种电场中，A、B两点电场强度大小相等的是（）ABCD答案：ACA由点电荷场强决定式E=kQr2可知，A、B两点离负点电荷距离相等，可知两点场强大小相等，A正确；B由点电荷场强决定式E=kQr2可知，A、B两点离负点电荷距离不等，A、B两点的电场强度大小不等，故B错误；C在匀强电场中的A、B两点场强大小、方向均相同，C正确；D由电场线的疏密程度反映电场强弱可知，A点附近电场线密集，电场强度大，B点附近电场线稀疏，电场强度小，故D错误。故选AC。19、三个完全相同的可视为点电荷的金属小球A、B、C，A、B带电荷量之比为12，相距为r，C不带电。让C球分别与A、B两球反复接触后，移走C球，此时A、B两球间相互作用力可能为原来的（）A13B12C19D118答案：BD初始，A、B两球间相互作用力为F=2kq2r2若AB两球带同种电荷，最终三球电荷量均为q=q+2q3=qA、B两球间相互作用力F=kq2r2=F2若AB两球带异种电荷，最终三球电荷量均为q=-q+2q3=q3A、B两球间相互作用力F=kq2r2=F18故选BD。20、关于电场线，下列说法中正确的是（）A电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线B越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小C相邻两条电场线间的空白处，电场强度必定为零D在电场中，电场线既不中断也不相交答案：ADA电荷周围存在电场，电场是一种客观存在的物质，而电场线是人们为了描述电场而假想的曲线，用以表示电场的强弱和方向，实际并不存在，选项A正确；B电场线的疏密表示电场的强弱，越靠近点电荷的地方电场线越密，电场强度越大，选项B错误；C相邻两条电场线间的空白处，电场强度不一定为零，选项C错误；D根据电场线的特点可知，在电场中电场线既不中断也不相交，选项D正确。故选AD。21、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，图中ab间距小于bc间距，则以下判断正确的是（）Aa的电荷量可能比b的少Ba对b的静电力可能是斥力Ca对b的静电力一定是引力Da的电荷量一定比c的少答案：CDA三个点电荷在静电力作用下处于平衡状态，则根据“两大夹一小”，可知a的电量比b大，c的电量比b大，故A错误；BC三个点电荷在静电力作用下处于平衡状态，则根据“两同夹一异”，可知a对b的静电力一定是引力，故B错误，C正确；D对b受力分析知kqaqbrab2=kqcqbrcb2由图可得rabrcb所以qaUbc根据动能定理qU=Ek可知，由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，D正确。故选BCD。填空题26、在静电感应实验中，取一对用绝缘柱支持的不带电导体A和B，使它们彼此接触，把毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A在下列不同操作后判断导体A和B的电性（选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。（1）把A和B分开，然后移去C，此时A_，B_；（2）先移去C，然后把A和B分开，此时A_，B_；（3）用手摸一下A，然后移去C，再把A和B分开，此时A_，B_。答案：带正电带负电不带电不带电带正电带正电毛皮摩擦过的橡胶棒C带负电，物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上正电，B端带上负电；（1）12先把AB分开，则A带正电，B带负电，移去C后，电荷不能再进行中和，所以A端带正电，B端带负电；（2）34先移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均不带电；（3）56用手摸一下A，由于用手接触A时，A、B与人体组成新的导体，重新平衡后距离C最近的A端仍然带正电，B端不带电，移走C之后，AB导体带正电，再把A和C分开后，二者均带正电。27、静电场是_周围空间存在的一种物质；通常用_来描述电场的力的性质。答案：静止电荷电场强度1静电场是静止电荷周围空间存在的一种物质；2物理学中，通常用电场强度来描述电场的力的性质。28、相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和-Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量为_，且C应放在_位置上。答案：9Q4#94QB的另一侧12L12三个电荷放在光滑绝缘的水平面上要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷带同种电荷，库仑力相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，本题中两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和-Q，电性相反，可知C所带的电荷量应与较大电荷带同种电荷，所以C必须为正电荷，放置在在B的另一侧。设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为L+r，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小设C的电量为q，则有k9Qq(r+L)2=kQqr2解得r=12L对点电荷A，其受力也平衡则有k9QQL2=k9Qq(r+L)2解得q=94Q29、如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的。把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片_，这时把A和B分开，然后移去C，B导体的金属箔片_；若B接地，把带正电荷的物体C移近导体A，A金属箔片_，B导体的金属箔片_。以上均（填“张开”、“闭合”）答案：张开张开张开闭合1把带正电荷的物体C移近导体A，由于静电感应，导体A的左端带负电，导体B的右端带正电，金属箔片张开；2这时把A和B分开，导体A带负电，导体B带正电，然后移去C，B导体的金属箔片张开；34若B接地，把带正电荷的物体C移近导体A，由于静电感应，导体A的左端带负电，导体B不带电，所以A金属箔片张开，B导体的金属箔片闭合。30、防范静电对人类的危害有以下三种措施：工艺控制、_和_。答案：保持湿润保持良好接地12生活中静电有时会给我们带来麻烦，为了防止静电对人类的危害，我们可以采取工艺控制、保持润湿、保持良好接地等措施。22