通用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专项训练.docx

通用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专项训练1单选题1、如图所示是静电除尘装置示意图，装置的外壁连接高压电源的正极，中间的金属丝连接负极。将混浊气体通入该装置时，气体中的粉尘会不断向筒壁积累，最后在重力作用下坠落在筒底。在该装置除尘的过程中，下列说法不正确的是（）A粉尘由于吸附作用而带上正电荷B粉尘由于吸附了电子而带上负电荷C带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁D筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场答案：AAB装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，粉尘向正极运动，可知粉尘吸附电子后带负电故A错误，B正确；C筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场，粉尘向正极运动，可知粉尘是在静电力作用下飞向筒壁故C正确；D装置的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，因此筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场故D正确此题选择不正确的选项，故选A。2、如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度正确的是（）A大小为kq4d2，方向向右B大小为kq9d2，方向向左C大小为kq4d2，方向向左D大小为kq9d2，方向向右答案：B图中A点的电场强度为0，则带电薄板在A点的场强与点电荷q在A点的场强等大反向，则带电薄板在A点的场强大小E1=kq(3d)2=kq9d2方向向右，由对称性可知，带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度E2=kq9d2方向向左。故选B。3、关于电场线，下列说法正确的是（）A在同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越密B两条电场线在电场中可以相交C电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹D电场线方向一定是带电粒子在电场中受力的方向答案：AA根据电场线特点可知，同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越密，故A正确；B电场线的切线方向就是电场的方向，如果两条电场线相交于一点，则有两个切线方向，而电场中的每一点都只有一个方向，故任意两条电场线是不会相交的，故B错误；C电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或带电粒子初速度方向与电场线在同一直线上时电场线才与带电粒子的运动轨迹重合，故C错误；D电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故D错误。故选A。4、如图是教材中的二个实验装置，这二个实验蕴含的物理思想方法中共同的方法是（）A极限的思想方法B放大的思想方法C控制变量的方法D猜想的思想方法答案：B两个实验都是将微小量进行放大，即应用了放大的思想方法。故选B。5、下列关于点电荷的说法中，正确的是（）A体积大的带电体一定不是点电荷B带电金属球也可以看成点电荷C点电荷就是体积足够小的电荷D点电荷是电荷量和体积都很小的带电体答案：B带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小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，所以带电体能否看成点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电荷量的多少无具体关系。故ACD错误，B正确。故选B。6、如图所示，在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是（）A铜丝编织的衣服不易拉破B铜丝电阻小，对人体起到保护作用C电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内场强为零D电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电势为零答案：C屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。故选C。7、判断下列哪一项关于电场的说法是正确的（）A电场只是一个理想模型，实际上并不存在B电场中的电场线是实际存在的C电场的基本性质，是对放入其中的电荷有力的作用D电场线上每一点的切线方向与电荷在该点所受的电场力方向相同答案：CA电场是真是存在的物质，故A错误；B电场中的电场线为了形象描述电场而人为引入的，实际并不存在，故B错误；C电场的基本性质，是对放入其中的电荷有力的作用，故C正确；D电场线上每一点的切线方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同，故D错误。故选C。8、下列关于物理学史的说法中正确的是（）A库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，并且测出了静电力常量k=9109Nm2/C2B元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得C牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量D开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律答案：BA库仑通过扭秤实验推出了库仑定律，但当时并未测出静电力常量k的具体数值，故A错误；B元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B正确；C牛顿通过“地月检验”证明了月球受到的引力，与地球上物体受到的引力是同一种力，即万有引力，但通过“地月检验”并不能得到地球的质量，故C错误；D开普勒通过研究第谷观测天体运动得到的大量数据，从而总结出行星运动三大定律，故D错误。故选B。9、A、B、C为三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则（）AB、C都带负电BB、C两球中必有一个带负电，另一个不带电CB球带负电，C球带正电DB、C两球均不带电答案：BA、B相互吸引、又A带正电，说明B可能带负电，也可能不带电，而B、C相互吸引，因此当B不带电时，则C一定带电；若B带负电，则C可能带正电，也可能不带电，但C和A间是相互吸引，因此C不可能带正电，所以B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电。故选B。10、如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的图是（）ABCD答案：CAA、B是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；BA、B场强大小不等，但方向也不同，则电场强度不同，故B错误；CA、B是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确；D电场线的疏密表示场强的大小，所以A、B场强不等，故D错误。故选C。分析：电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同，根据这个条件进行判断。11、带正电的物体（）A有多余的电子B有多余的中子C有多余的原子D缺少电子答案：D物体由于有多余的电子而带上负电；由于缺少电子而带上正电。故选D。12、如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E的关系是（）AEAEBECBEA=EBECCEA=EB=ECDEAECEB答案：A系统静电平衡后，空腔导体上感应电荷与导体内外的电场线的分布图如图所示从图中可以看出EAEBEC（C点在导体内部合电场强度为零）。故选A。13、下列应用和防护与尖端放电现象无关的是（）A一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑B一般马路表面建造得很平滑C夜间高压线周围会出现一层绿色光晕D一般高楼大厦顶部装有避雷针答案：BA高压设备中导体的表面应该尽量光滑，能有效避免尖端放电，故A不符合题意；B马路表面建造的很平滑是为了防止车辆等出现颠簸，与尖端放电无关，故B符合题意；C夜间高压线周围出现的绿色光晕，由于电压高，是一种微弱的尖端放电现象，故C不符合题意；D一般高楼大厦顶部装有避雷针，能利用尖端放电使高楼免遭雷击，故D不符合题意。故选B。14、图为某静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（）A这个电场可能是负点电荷形成的BC点处的电场强度为零，因为那里没有电场线C点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大D负电荷在B点受到的静电力的方向与电场强度的方向相同答案：CA负点电荷形成电场的电场线为辐射状的直线，故A错误；B并不是没有画电场线的地方就一定没有电场，C点没画电场线，但这里仍有电场，故B错误；C因为电场线越密的地方电场强度越大，可知EAEB又根据F=qE可知，点电荷q在A点所受到的静电力比在B点所受静电力大，故C正确；D负电荷在B点受到的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反，故D错误。故选C。15、金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，下列四幅图中金属壳不能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是（）ABCD答案：CA图中，由于金属壳发生静电感应，内部电场强度为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，故A不符合题意要求；B图中，金属壳同大地连为一体，外壳起到屏蔽外电场的作用，故B不符合题意要求；C图中电荷会引起金属壳内、外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳起不到屏蔽作用，故C符合题意要求；D图中，将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起到屏蔽内电场的作用，故D不符合题意要求。故选C。多选题16、如图所示，用细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点，小球带电荷量为q，放入匀强电场中，小球处于静止状态时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A匀强电场的电场强度大小为mgtanq，场强方向一定是水平B若场强取最小值，则其大小一定为mgsinqC若场强大小为mgq，则细线拉力一定最小D无论场强大小方向如何，剪断细线后，小球一定做直线运动答案：ABA当场强方向水平时，受力分析可得tan=Eqmg解得E=mgtanq故A正确；B当电场力方向垂直细线时，电场力取得最小值Eq=mgsin此时场强取得最小值为E=mgsinq故B正确。C当电场力方向竖直向上，且mg=Eq时，绳子拉力为0，取得最小值，此时场强E=mgq当电场力方向水平向右，且=45时mg=Eq此时绳子拉力为2mg，并非取得最小值，故C错误；D当电场力方向竖直向上，场强E=mgq时，绳子拉力为0，剪断绳子小球保持静止，故D错误。故选AB。17、关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（）A摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的C两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案：CDA摩擦起电现象使电子转移，而不是产生，故A错误；B摩擦起电，可能是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，质子处在原子核内部，在摩擦中不可能使质子发生移动，故B错误；C在摩擦中，两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷；故C正确；D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电荷，故D正确。故选CD。18、如图所示，A、B两个异种电荷的等质量小球，分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直线上。静止时，木盒对地面的压力为FN，细绳对A的拉力为F1，细绳对B的拉力为F2，若将系B的细绳和系A的细绳同时断开，则两细绳刚断开时（）A木盒对地面的压力增大B木盒对地面的压力减小C木盒对地面的压力为FN+F2-F1D木盒对地面的压力为FN+F1-F2答案：BC根据题意可知，静止时，木盒对地面的压力为FN=G木+GA+GB对A有F1=GA+F库对B有F2=F库-GB细绳断开瞬间，库仑力不变，A向下加速，B向上加速，A的加速度大，B的加速度小，所以AB总的效果是向下加速，则处于失重，故木盒对地面的压力减小，木盒对地面的压力为FN=FN+F2-F1故选BC。19、如图所示在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点O为圆心的两个同心圆，两圆上有a、b、c、d四个点，Oac三点共线，则（）Aa、c两点的电场强度方向相同，大小不可能相等Ba、b两点的电势相同C将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力不做功D带正电的试探电荷仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动答案：BDA根据两个等量同种负点电荷电场线特点，a、c两点的电场强度方向相同，由于两点电荷连线中点场强为零，无穷远处场强为零，则中垂线上存在场强最大值的位置，而a、b可能关于此位置对称，则a、b场强大小可能相等，选项A错误；Ba、b两点在同一等势面上，两点的电势相同，选项B正确；C由于b、d两点不在同一等势面上，将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力做负功，选项C错误；D在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向O点的电场力，在此平面内可能做匀速圆周运动，选项D正确。故选BD。20、有关电场强度的理解，下述说法正确的是（）AE=Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场B由E=kQr2可知，当r趋于零时，E趋于无穷C由UAB=Ed，在匀强电场中只要两点间距离相等，则它们之间电势差就相等D电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在检验电荷无关答案：ADA定义式E=Fq适用于任何电荷产生的电场，故A正确；BE=kQr2是由库仑定律导出的点电荷电场强度的表达式，当r趋于零时，点电荷模型不再适用，故B错误；C公式UAB=Ed适用于匀强电场，只有在沿电场线的方向的两点间距离相等，它们之间的电势差才相等，故C错误；D电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在检验电荷无关，故D正确。故选AD。21、如图所示，a、b为两个固定的带等量电荷的正点电荷，点电荷a、b的连线与线段cd互相垂直平分，一负点电荷由c点静止释放，如果只受电场力作用，则关于此电荷的运动，下列说法正确的是（）A从c到d速率先减小后增大B在cd间做往复运动，在关于O点对称的两点处速度大小相等C从c到d加速度大小一定先减小后增大D若在c点给负点电荷一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动答案：BDA根据矢量的合成法则可以知道，在点电荷a、b连线的中垂线上的点（O点除外），其电场强度的方向都是沿着中垂线背离O点，负点电荷从c向d运动的过程中，电场力先做正功，越过O点后，电场力做负功，则动能先增大后减小，即速率先增大后减小，故A错误；B负点电荷由c点静止释放，只受到电场力作用，结合A选项的分析，则该负点电荷在cd间做往复运动，由运动的对称性可知，负点电荷在关于O点对称的两点处速度大小相等，故B正确；C由题意可知，从c到O的电场强度可能越来越小，也可能先增大后减小，则加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，根据对称性，从O到d加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故C错误；D若在c点给负点电荷一个垂直纸面方向的大小合适的初速度，由于所受的电场力指向O点，可以提供向心力，则它可以做匀速圆周运动，故D正确。故选BD。22、在x轴上的原点和x4处分别固定两点电荷，取无穷远处电势为零，两电荷之间连线上各点对应的电势与位置坐标x之间的变化关系如图所示，x2处电势最高，x4=3x2。质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子从x1处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法中正确的是（）A两点电荷为异种电荷B原点和x4处的两个点电荷的电荷量大小之比为14C粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中电势能先增大后减小D粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中加速度先减小后增大答案：BDA由图可知，x2处电势最大，根据沿电场线方向，电势逐渐降低可知，x2处左右两侧电场分别指向原点和x4处，则两电荷均为负电荷，故A错误；BD-x图像的斜率表示电场强度，则x2处电场强度为零，根据点电荷电场强度的叠加有kq1x22=kq2x4-x22又有x4=3x2解得q1:q2=1:4粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中，电场强度先减小后增大，根据题意，由牛顿第二定律可知，加速度先减小后增大，故BD正确；C根据题意，结合A分析可知，粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故C错误。故选BD。23、关于元电荷，下列论述正确的是（）A元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分B把质子或电子称为元电荷C物体所带的电荷量称为元电荷D电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷答案：ADAD元电荷表示最小份的电荷量，与电子与质子所带电荷量等同，没有正负之分，故AD正确；B元电荷不是实物粒子，是人为规定的电荷量，质子或电子的带电量和元电荷相同，故B错误；C元电荷表示的是最小份的电荷量，并不是物体所带电荷量，物体所带电荷量是元电荷的整数倍，故C错误。故选AD。24、如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点，则下列说法正确的是（）A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对物体A先做正功后做负功答案：ACABC当质点B由P点运动到最高点的过程中，对物体A受力分析，如图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：Fsinf=0NFcosmg=0由两式可解得：N=mg+Fcosf=Fsin其中G与F不变，逐渐减小为零，因而支持力N逐渐变大，f逐渐变小；当质点B由最高点运动到Q点的过程中，再次对物体A受力分析，如下图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：Fsinf=0NFcosmg=0由两式可解得N=mg+Fcosf=Fsin其中G与F不变，由零逐渐增大，因而支持力N逐渐变小，f逐渐变大；综合以上两个过程可知：物体A受到地面的支持力N先增大后减小，物体A受到地面的摩擦力先减小后增大，故AC正确，B错误；D质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直，因而其瞬时功率一直为零，由W=PtA对B不做功，故D错误；故选AC。25、如图所示，在两等量同种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、c关于MN对称，b是两电荷连线的中点，d位于两电荷的连线上，e、f位于MN上，以下判断正确的是（）Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强C正试探电荷q在a、c两点所受静电力相同Df点场强可能大于e点场强答案：BDAB由电场强度的矢量叠加或由等量同种点电荷产生的电场的电场线可以知道，在两等量同种点电荷连线上，中间点电场强度为零（最小），即EdEb=0，A错误，B正确；C由于两等量同种点电荷电场的电场线关于中垂线对称，a、c两点场强大小相等，但方向不同，故正试探电荷在a、c两点所受静电力大小相等、方向不同，C错误；D在两等量同种点电荷连线的中垂线上，中间点电场强度为零（最小），无穷远处也为零（最小），则从两等量同种点电荷连线的中垂线上，中间点到无穷远处电场强度应先增大后减小，但不知道e、f在电场中的具体位置关系数据，则f点场强可能大于e点场强，D正确。故选BD。填空题26、一物体的电荷量为-810-9C。已知元电荷e=1.610-19C，则该物体_（选填“失去”或“得到”）_个电子（科学记数法表示，譬如：21019）。答案：得到510101物体带负电，所以是得到了电子。2物体得到的电子数目为N=qe=5101027、如图所示，真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个电荷都是+210-5C，则q3所受的库仑力的大小为_，方向为_。答案：24.9N沿q1与q2连线的垂直平分线向下12q1或q2电荷对q3带电金属球之间的库仑力为F=kQ2r2=9.0109(210-5)20.52N=14.4Nq3电荷受两个静电力，夹角为60，故合力为F=2Fcos30=214.432N24.9N方向沿q1与q2连线的垂直平分线向下。28、取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A，回答下列问题：（1）若先把A和B分开，然后移去C，此时A导体上的金属箔_，B导体上的金属箔_（填“带正电”、“带负电”、“不带电”）。若再用手接触B，此时观察到的现象是_；（2）若先移去C，然后把A和B分开，此时A导体金属箔_，B导体金属箱_（填“带正电”、“带负电”、“不带电”）。答案：带负电带正电B导体的金属箔闭合不带电不带电（1）12当带正电的玻璃棒C移近导体A时，近端A感应出负电荷，远端B感应出正电荷，若把AB分开，再移去C，导体A仍带负电，导体B仍带正电；3若用手接触B，B导体上的正电荷将会被大地的电子中和，B将不再带电，所以观察到的现象是B导体的金属箔片闭合；（2）45若先移走C，则AB上的正负电荷重新中和，二者均不带电。29、19071913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷。密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，间距为d，形成竖直向下匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，重力加速度为g。（1）悬浮油滴带_（填“正”或“负”）电；（2）增大场强，悬浮油滴将向电势_（填“高”或“低”）的方向运动；（3）悬浮油滴的电荷量为_（用题中字母表示）；（4）油滴的电荷量_（填“一定”或“不一定”）是电子电量的整数倍。答案：负高mgdU一定（1）1带电荷量为Q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电。（2）2根据平衡条件，有mg=Eq当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，即向电势高处运动。（3）3根据平衡条件，有mg=qUd故q=mgdU（4）4不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍。30、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，则丝绸带_电。科学实验发现，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，人们把这个最小的电荷量e=_C叫做元电荷，某带电体电量为3.210-9C，此带电体所带的电荷量是元电荷的_倍。答案：负1.610-192.010101丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带正电，失去电子；丝绸得到电子，带负电；2元电荷的电荷量是1.610-19C3根据题意有N=3.210-91.610-19=2.0101024