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1 20232023 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必须掌握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必须掌握的典型题的典型题 单选题 1、如图所示，1、2分别表示甲、乙两个点电荷到点的距离，其大小相等，合表示两个点电荷在点产生的合场强。下列对甲、乙两个点电荷的判断，正确的是（）A异种电荷，甲乙 B异种电荷，甲乙 C同种电荷，甲乙 D同种电荷，甲乙 答案：A 由于甲、乙两个点电荷到点的距离相等，点合场强方向偏向右上方，根据场强叠加原理可知，两点电荷一定为异种点电荷，且甲为正电荷，乙为负电荷，两电荷在点产生的场强 甲 乙 根据点电荷场强公式 =2 2 则 甲乙 故选 A。2、如图所示，在竖直面内A点固定有一带电的小球，可视为点电荷。在带电小球形成的电场中，有一带电量为q的液滴（可视为质点）在水平面内绕O点做周期为T的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A液滴与小球带同种电荷 B液滴运动过程中相同时间内所受电场力的冲量相同 CO、A之间的距离为242 D若已知液滴的质量，则可以求出圆周运动的半径 答案：C A液滴与小球之间的库仑力一定为引力，所以液滴与小球带异种电荷，故 A 错误；B液滴运动过程中相同时间内所受电场力的冲量大小相同但方向不同，故 B 错误；C设O、A间距离为h，液滴的运动半径为R，液滴与小球连线与竖直方向的夹角为，则根据力的分解与牛顿第二定律有 tan=422 根据几何关系可知 3 tan=联立以上两式可得 =242 故 C 正确；D若要求出圆周运动的半径，必须已知 或者通过所的其他给条件求得，否则在已知液滴的质量的情况下无法求出圆周运动的半径，故 D 错误。故选 C。3、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：A AB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；4 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。4、不带电的金属导体 A 与带正电的金属导体 B 接触之后也带正电，原因是（）AB 有部分正电荷转移到 A 上 BA 有部分正电荷转移到 B 上 CA 有部分电子转移到 B 上 DB 有部分电子转移到 A 上 答案：C 原来金属导体 A 不带电，对外显电中性，当金属导体 A 与带正电的金属导体 B 接触时，带正电的金属导体 B 夺得电子的本领大于不带电的金属导体 A，带正电的的金属导体 B 夺得电子，故金属导体 A 失去电子带正电。故选 C。5、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：A A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5 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。6、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：B 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，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。7、真空中两个静止的点电荷相距r，电荷量分别为q1和q2，则它们之间的库仑力大小为（）A=12B=12C=122D=122 答案：D 根据库仑定律可知 6 =122 故选 D。8、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是（）A对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式 B两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的 C只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式 D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电 答案：B AC库仑定律适用于真空中静止点电荷间静电力的计算，故 AC 错误；B两个点电荷之间的静电力，是作用力和反作用力关系，故无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的，故 B 正确；D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，故 D 错误。故选 B。9、如图所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（2R，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）12 A、两球飞行的水平距离相等 B、两球同时落地 C球的电荷量比球的大 D球的质量比球的大 答案：BD D对a、b球受力分析，如图所示 根据共点力平衡条件有 magtan=F1，mbgtan=F2 根据牛顿第三定律有 F1=F2 根据题意有 则有 mamb D 正确；C不管两个小球电量大小关系如何，它们间的静电力是相互作用力，总是等大、反向、共线，故无法知道带电量大小的关系，C 错误；AB剪断绳子后，a、b两球竖直方向做自由落体运动，故同时落地，水平方向受库仑斥力作用做加速运动，由于 13 mamb 故水平方向a的加速度小于b的加速度，故b的水平位移大于a的水平位移，A 错误，B 正确。故选 BD。17、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：AD A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。18、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（）A的电荷量可能比的少 B对的静电力可能是斥力 C对的静电力一定是引力 D的电荷量一定比的少 答案：CD 14 A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 2=2 由图可得 所以 故 D 正确。故选 CD。19、真空中相距为 3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上1=0和2=3的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，沿x轴正方向电场强度E为正，以下判断中正确的是（）A点电荷M、N一定为同种电荷 B点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为 41 C把一个检验电荷由1位置静止释放，其加速度一直减小 D把一个正检验电荷由3=的位置静止释放，其电势能一直减小 15 答案：AB AB=2处场强为零且左侧场强向右（正值）、右侧场强向左（负值），结合点电荷的场强特征可知，点电荷M、N一定为同种电荷，两点电荷在=2处的场强大小满足 1(2)2=22 解得 12=41 AB 正确；C由题图可知，O点右侧场强先减小再增大，故把一个检验电荷（假设带正电）由1位置静止释放，据牛顿第二定律可得 =其加速度先减小再增大，C 错误；D把一个正检验电荷由3=的位置静止释放，向右运动过程静电力先做正功再做负功，其电势能先减小后增大，D 错误。故选 AB。20、关于电荷量和元电荷，下列说法正确的是（）A电子的电荷量的精确数值最早是由密立根用油滴实验测得的 B物体所带的电荷量可以是任意值 C物体所带的电荷量最小值为元电荷，可取为 1.610-19C D物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍 答案：ACD A密立根的油滴实验测出了电子的电荷量约为 1.610-19 C，故 A 正确；16 BCD物体的电荷量都是元电荷e的整数倍，元电荷可取为 1.610-19C，故 B 错误，CD 正确。故选 ACD。21、如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是（）ABCD 答案：AD AB电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，故该点电场强度是个定值，故 A 正确，B 错误；CD根据=可知，F-q图像是正比例函数图像，故 C 错误，D 正确。故选 AD。22、对于电场中处于静电平衡状态的导体，下列说法正确的是（）A导体内部的场强处处为零 B导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的外表面 C导体内部是外电场与感应电荷电场叠加后的合场强，其大小为零 D处于静电平衡的导体内部的自由电子不再运动 答案：AC A处于静电平衡状态的导体，导体内部的场强处处为零，A 正确；B处于静电平衡状态的导体，导体内部没有净电荷，而不是没有电荷，净电荷只能分布在导体的外表面，B 错误；C静电平衡状态的导体，由于外电场与感应电荷电场叠加，合场强为零，C 正确；D处于静电平衡的导体内部的自由电子不再做定向运动，而不是不再运动，电子的无规则运动仍在进行，D 错17 误。故选 AC。23、在电场中的某点A放一电荷量为+的试探电荷，它所受到的电场力大小为，方向水平向右，则A点的场强大小=，方向水平向右。下列说法正确的是（）A在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左 B在A点放置一个电荷量为+2的试探电荷，它所受的电场力为2 C在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力方向水平向左 D在A点放置一个电荷量为+2的试探电荷，则点的场强变为2 答案：BC AD电场强度大小与方向与试探电荷无关，A点的场强始终有大小=，方向为水平向右，故 AD 错误；B由=可知电荷量为+2的试探电荷，在A点所受的电场力为2，故 B 正确；C电荷量为的试探电荷在A点所受电场力的方向与电场方向相反，故为水平向左，故 C 正确。故选 BC。24、如图所示，一电荷均匀分布的带正电的圆环，半径为R，在垂直于圆环且过圆心O的轴线上有a、b、c三个点，bOcO33，aO3R，不计重力。则下列判断正确的是（）Aa、c两点的电场场强大小之比为1:3 Bb、c两点的电场场强相同 18 C一电子由a点静止释放，电子在O点的动能最大 D一电子由c点静止释放，能够运动到a点 答案：AC A设圆环带电荷量为Q，将圆环分成n等份，则每个等份带电荷量为 =每个等份可看成点电荷，每个点电荷在a点处产生的场强大小为 1=2+(3)2=42 该场强方向与aO的夹角为 30，根据电场的叠加原理可知，a点处场强大小为=1cos30o=382 同理可得，c点处场强大小为=382 则 Ea：Ec1：3 A 正确；B由对称性可知，b、c两点的电场场强大小相等，方向相反，故场强不同，B 错误；C一电子由a点静止释放，从a运动到O时电场力做正功，动能增加，从O向下运动时，电场力做负功，动能减少，所以电子在O点的动能最大，C 正确；D一电子从c点静止释放，从c运动到O时电场力做正功，从O运动到b点电场力做负功，结合对称性可知，做功的大小相等，即该电子恰好运动到b点，D 错误。故选 AC。19 25、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：BD A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。填空题 26、如图所示，水平面有方向向右的匀强电场，将质量相等的两个带异种电荷小球a、b（可视为点电荷），且20 电荷量大小分别为=3，=，由，静止释放，二者之间距为r，位置关系如图，发现两个小球始终处于相对静止状态。则a带_电（填“正”，“负”或“正或负”）。电场强度大小为E=_。答案：负 322 1若a带正电，则b带负电，a所受匀强电场的电场力和b的库仑力均向右，合力向右。而b所受的匀强电场的电场力和a的库仑力均向左，所以两者不可能处于相对静止状态。因此a一定带负电。2设整体的加速度为a。根据牛顿第二定律得：对整体有 2=2 对a有 3 3 2=解得 =322 27、如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A 球带正电。平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则 B 球_（选填“正”或“负”）电荷，理由是_。答案：负 细线的拉力为零，故 AB 间、AC 间都是吸引力，BC 间是排斥力，故 A 球与 B 球是异种电荷，A 球带正电，故 B 球带负电；21 12由于细线的拉力为零，故 AB 间、AC 间都是吸引力，BC 间是排斥力，故 A 球与 B 球是异种电荷，A 球带正电，故 B 球带负电；28、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。29、如图，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P（a，a）为2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置为_，电荷量为_。答案：（0，2a）22 12根据点电荷场强公式 =2 两点量异种点电荷在P点的场强大小为 0=2 方向如图所示 22 两点量异种点电荷在P点的合场强为 1=20=22 方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行如图所示，Q点电荷在p点的场强大小为 2=(2)2=22 三点电荷的合场强为 0，则2方向如图所示，大小有 1=2 解得 =22 由几何关系可知Q的坐标为（0，2a）30、如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，测量出油滴质量为m，重力加速度为g。23 （1）设油滴受到气体的阻力=，其中k为阻力系数，=_；（2）油滴所带电荷量=_。答案：1 (1+2)1（1）1油滴速度为v1时所受阻力 1=1 油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 1=解得 =1（2）2设油滴所带电荷量为q，油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡 2+=则油滴所带电荷量 =(1+2)1