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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专项训练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专项训练 单选题 1、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=9 109N m2/C2 B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：B A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。2、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 2 DB、C 两球均不带电 答案：B A、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。3、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增大后减小 D库仑力对物体A先做正功后做负功 答案：A ABC当物体B由P点运动到最高点的过程中，对物体A受力分析，如图 3 受重力G、地面的支持力N、摩擦力f及静电力F，将静电力正交分解，由共点力平衡可得 sin =0 cos =0 解得 =+cos =sin 其中G与F不变，逐渐减小为零，可得支持力N逐渐增大，f逐渐变小；当物体B由最高点运动到Q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及静电力F，将静电力正交分解，由共点力平衡可得 sin =0 cos =0 解得 =+cos =sin 其中G与F不变，逐渐增大，可得支持力N逐渐减小，f逐渐增大，故 A 正确，BC 错误；D物体A保持静止，库仑力对物体A做功为零，故 D 错误。故选 A。4 4、如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的图是（）AB CD 答案：C AA、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。5、19 世纪 30 年代，法拉第首先提出了电场概念，并用电场线简洁、形象的描述电场。对于静电场，以下认识正确的是（）A质子在电场中由静止释放，它的运动轨迹和电场线一定重合 B电子只在电场力的作用下，一定逆着电场线的方向运动 C在电场中可能存在闭合的电场线 D在电场中不可能存在平行直线且相邻间距不相等的电场线 答案：D A当电场线为直线时，质子由静止释放，它的运动轨迹和电场线重合；若电场线为曲线时，质子由静止释放，5 它的运动轨迹和电场线不重合，故 A 错误；B当电场线为直线，电子具有与电场方向相同的初速度时，电子先顺着电场线做减速运动，减速至零后再逆着电场线做加速运动，故 B 错误；C电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，故 C 错误；D电场线平行且间距相等的电场是匀强电场，不存在平行且相邻间距不相等的电场线，故 D 正确。故选 D。6、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（）A B=C=D 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 （C点在导体内部合电场强度为零）。6 故选 A。7、如图所示，点电荷固定在O点，P、Q为该点电荷电场中的两点，设Q点的电势为零，一个质量为m、电荷量为q的带负电的检验电荷在Q点由静止释放，仅在电场力作用下向P点运动，运动到P点时加速度大小为a，速度大小为v，已知OP=PQ，则下列说法错误的是（）A固定在O点的电荷带正电 BP点的电势为22 C检验电荷在Q点释放一瞬间的加速度大小为14 D检验电荷运动到F、Q中点时，速度小于22 答案：B A.由于检验电荷带负电，检验电荷由静止释放后向P点运动，则O点电荷带正电，故 A 正确；B.由于Q点电势为零，因此Q点电势为正，由题意知(0 p)=122 则 p=22 故 B 错误；C.检验电荷的加速度 =2 由此可知，粒子在Q点的加速度为=14 7 故 C 正确；D由于从Q到P电场力越来越大，因此从Q运动到QP中点电场力做功小于122，设到P、Q中点时速度为，即 12212122 得 8 又根据 =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。9、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（）AB CD 答案：C A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。10、如图所示，带电金属球靠近验电器。下列关于验电器的箔片的说法正确的是（）9 A若不放金属网罩，则箔片张开 B若放金属网罩，则箔片张开 C无论放不放金属网罩，箔片都不张开 D只要带电金属球电荷量足够大，无论放不放金属网罩，箔片都会张开 答案：A 加金属网罩可避免电器设备受到外界电场的影响，所以验电器的箔片不张开；若没有金属网罩，则验电器小球和连杆及金属箔片产生静电感应现象，箔片端感应出电荷而张开，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。11、关于库仑定律，下列说法正确的是（）A库仑定律适用于点电荷，体积很大的带电体都不能看做点电荷 B根据库仑定律，当两个带电体间的距离r0 时，库仑力将趋向无穷大 C库仑定律和万有引力定律的表达式很相似，它们都是与距离平方成反比例的定律 D若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 答案：C A库仑定律适用于点电荷，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，与带电体的体积没有必然的联系，故 A 错误；B当两个带电体间的距离r0 时，带电体不能看成点电荷，库伦定律不再适用，故 B 错误；C库仑定律和万有引力定律的表达式分别为 库=122 10 万=122 可知它们都是与距离平方成反比例的定律，故 C 正确；D q1对q2的静电力与q2对q1的静电力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故 D 错误。故选 C。12、两个可看成点电荷的物体，所带的电荷量分别为2和，两者在空间的电场线分布如图所示，以为圆心做圆，、两点为圆和两电荷连线的交点，过的中心做两电荷连线的垂线，、两点为垂线和圆的交点，以无穷远为电势零点，点电荷在空间某点与电荷距离为处产生的电势为=，以下说法正确的是（）A点的场强小于点的场强 B点的场强小于点的场强 C电子沿圆弧从点经点到点，电势能一直增大 D电子沿圆弧从点经点到点，电势能先减小后增大 答案：C A两点荷在点产生的场强方向相同，在点产生的方向相反，在圆上产生的场强大小相同，2在点产生的场强大于在点产生的场强，根据矢量叠加，的场强大于点的场强，A 错误；B同时2在点产生的场强大于在点产生的场强，且两电荷在点产生的夹角大于零，的场强大于点的场强，B 错误；CD 电势是标量，根据公式 11 =在圆上产生的电势相等，且为负值，从经到，2产生的电势越来越小，且为正值。则 电子沿圆弧从经到，电势能一直增大，C 正确，D 错误。故选 C。13、静电除尘装置如图所示，它由金属管 A 和管中金属丝 B 组成，A 接高压电源的负极，B 接高压电源的正极，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（）A煤粉等烟尘在靠近 B 时被电离成正、负离子 B因为金属外壳接地，所以 B 的电势比 A 的电势高 C煤粉等烟尘吸附电子后被吸在 B 上 D煤粉等烟尘吸附电子后被吸在 A 上，最后由于重力的作用掉落在装置底部 答案：B A由题意可知靠近 B 的空气被电离，煤粉等烟尘吸附正离子后带正电，A 错误；BA 接高压电源的负极，B 接高压电源的正极，所以 B 的电势比 A 的电势高，B 正确；C因为 A 接高压电源的负极，煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在 A 上，C 错误；D煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在 A 上，最后由于重力的作用掉落在装置底部，D 错误。故选 B。12 14、如图甲所示，在无限大的空间内，边长为2的正方形四个顶点分别固定着电荷量相等的正电荷，O点为正方形的几何中心，以O为原点，沿中垂线指向无穷远建立x轴，设无穷远处电势为零，通过电势传感器测出中垂线上各点电势随距离x的变化图像如图乙所示。、四个点为两条中垂线上距中心O点等距离的点，有电子、氕核、氘核、氚核四个带电粒子，分别从、四个点由静止释放，不计粒子的重力，以下说法正确的是（）A每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有两处 B每条中垂线上电场强度相同的点有两处 C若氕、氘、氚三个粒子最终能到达无穷远处，其速度大小关系为氕 氘 氚 D电子、氕、氘、氚可能围绕中心O做往复运动 答案：C A根据电场强度矢量合成法则和对称性原理，原点O的电场强度为零，在 图像中电势最高点处电场强度为零，故每条中垂线上电场强度为零的点除无穷远处外还有三处，故 A 错误；B每条中垂线上电场强度为零的点有三处，则电场强度从原点O向两侧先逐渐增大再减小到零，反向后再增大后再减小到零，由于场强相等时，大小相等方向一致，则每条中垂线上电场强度相同的点可能有两处、三处或四处，故 B 错误；C若氕、氘、氚三个粒子最终能到达无穷远处，电场力做功相同，由动能定理有 =122 13 由于三个粒子质量不同，有 氕 氘 氘 氚 故 C 正确；D由于释放位置关系，氕、氘、氚可以围绕原点O做往复运动，但电子将在a点左侧做往复运动，不可能围绕O点做往复运动，故 D 错误。故选 C。15、有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则（）A点电荷q的电荷量变化时，球壳外电场随之改变 B点电荷q在球壳外产生的电场强度为零 C球壳内空腔中各点的电场强度都为零 D点电荷q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零 答案：D A由于球壳接地，在静电平衡后，球壳与大地是等势体，所以球壳外的电场为 0，不随q的变化发生变化，A错误；B平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，q单独在球壳外产生的电场强度不为零，B 错误；CD金属球壳外表面接地，所以球壳外表面不带电，内表面带与q相反电性的电荷，当到达静电平衡状态后，q14 与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零，故 C 错误，D 正确。故选 D。多选题 16、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，4=32。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 14 C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：BD A由图可知，2处电势最大，根据沿电场线方向，电势逐渐降低可知，2处左右两侧电场分别指向原点和4处，则两电荷均为负电荷，故 A 错误；BD 图像的斜率表示电场强度，则2处电场强度为零，根据点电荷电场强度的叠加有 122=2(4 2)2 又有 4=32 解得 15 1:2=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。17、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：AD AD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。18、对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（）A甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷 16 B乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器 B 上 C丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 D丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理 答案：ACD A甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，故 A 正确；B乙图中线状电离器 B 带负电，管壁 A 带正电，带负电的尘埃被收集在管壁 A 上，故 B 错误；C丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故 C 正确；D金属体壳能产生静电屏蔽作用，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故 D 正确。故选 ACD。19、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：BD AB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Ed Eb=0，A 错误，B 正确；17 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。20、绝缘的半圆细管内壁光滑，固定在光滑绝缘的水平面上，两个正点电荷1=，2=4，分别置于半圆细管的管口A、B两点，细管的中点在P、圆心在O，如图为俯视图，则（）A若将一正点电荷q置于A、B连线上的细管外靠近A点处由静止释放，则它达到最大速度的位置在之间的某点 B若将一正点电荷q置于A、B连线上的细管外靠近A点处由静止释放，则它达到最大速度的位置在之间的某点 C若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放，则它达到最大速度的位置在之间的某点 D若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放，则它达到最大速度的位置在之间的某点 答案：AC 18 AB正点电荷在A、B连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零，即 12=2()2 解得 =3 故 A 正确，B 错误；CD点电荷在M点处如其所受库仑力的合力沿OM方向，则它在M点处速度最大，即此时满足 tan=21=4(2sin)2(2cos)2=4cos2sin2 解得 =57.8 故 C 正确，D 错误。故选 AC。21、如图所示，在某静电除尘器产生的电场中，两带负电荷的微粒只受电场力作用，分别从p点沿虚线、运动，被吸附到金属圆筒上的m点和n点下列说法正确的是（）19 Am点电场强度小于p点电场强度 B两微粒在p点的速度均可为零 Cp、n两点电势差大于p、m两点电势差 D微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量 答案：AD A根据电场线疏密程度表示电场的大小，由图可知，m点电场强度小于p点电场强度，故 A 正确；B由图可知，粒子从p点沿曲线运动到点，由于只受电场力，则粒子在p点的速度不可能为零，粒子从p点沿曲线运动到点，由于只受电场力，粒子在p点的速度可能为零，故 B 错误；CD根据电场线与等势面的关系可知，、在同一等势面上，则p、n两点电势差等于p、m两点电势差，由电场力做功公式=可知，微粒从p到n的电场力做功等于从p到m的电场力做功，则微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量，故 D 正确。故选 AD。22、关于库仑定律，下列说法中正确的是（）A库仑定律适用于真空中静止的点电荷 B根据=122知，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C若点电荷1的电量大于2的电量，则1对2的静电力大于2对1的静电力 D库仑定律和万有引力定律的表达式很相似，它们都是与距离平方成反比例的定律 20 答案：AD A库仑定律的适用条件为真空中静止的点电荷，故 A 正确；B根据=122知，当两电荷的距离趋近于零时，两电荷不能看作点电荷，库仑定律不适用，故 B 错误；C若点电荷1的电量大于2的电量，根据牛顿第三定律可知1对2的静电力等于2对1的静电力，故 C 错误；D库仑定律=122和万有引力定律=122的表达式很相似，它们都是与距离平方成反比例的定律，故 D正确。故选 AD。23、下列说法中正确的是（）A点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的 B点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 C两带电量分别为Q1、Q2的球体间的作用力在任何情况下都可用公式=122计算 D一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 答案：AD ABD点电荷不是客观存在的，是理想模型；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，则点电荷不一定是体积和带电荷量都很小的带电体，选项AD 正确，B 错误；C库仑定律适用于真空中的点电荷之间的相互作用，选项 C 错误。故选 AD。24、关于电场线的说法中，正确的是（）A电场线既能描述电场的方向，也能描述电场的强弱 B电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹 21 C电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线，它不是实际存在的线 D电场线是假设出来的一组曲线(或直线)，所以它不能用实验方法来模拟 答案：AC AC电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线，它不是实际存在的线；电场线是形象描述电场而假想的带箭头的曲线，箭头方向表示电场方向，电场线疏密程度表示电场强弱，故 AC 正确；B电场线一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，只有电场线是直线，且只受电场力，电荷的初速度为零或者初速度与电场线共线时，粒子的运动轨迹才与电场线重合，故 B 错误；D电场线是人们假想出来的，但可以用实验方法来模拟，D 错误。故选 AC。25、在光滑绝缘水平面上，两个带正电小球 A、B 用绝缘轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长小球 A 固定，小球 B从O点由静止释放，经过E点所受合力为零，向右最远到达F点，则在此运动过程中的说法中正确的是（）AB 球到达F点时，库仑力 弹簧弹力 BB 球到达E点时，B 球的动能最大 C小球 B 运动过程中，弹簧与两小球组成的系统机械能守恒 D从E到F的过程中，库仑力对小球 B 做功的功率逐渐减小 答案：BD 由于 F弹簧弹力=kx 库仑力=122 F弹与位移成正比关系，F库与位移的平方成反比关系。22 A经过E点所受合力为零，有 F库仑力=F弹簧弹力 过E点以后，F库不断减小，F弹不断增大，B 球到达F点时 库仑力 0）的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k，则圆环在d点产生的电场强度大小为_，c点的电场强度大小为_，b点的电场强度大小为_。答案：92 42 1092 1电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为 1=(3)2=92 向右；d点处的场强为零，故圆环在d处产生的场强为 =1=92 向左，故圆环带负电荷；2结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零；电荷q在c点产生的场强为 25 =(2)2 向右；故c点的场强为42，向右；3结合对称性，圆环在b处产生的场强为 1=(3)2 向右；点电荷q在b处产生的场强为 2=2 向右；故b点场强为 =(3)2+2=1092 向右。30、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。先把带正电荷的物体 C 移近导体 A，金属箔片_；接着保持 C 位置不动，用手摸一下导体A，然后移走 C，A 导体的金属箔片_，B 导体的金属箔片_，（以上 3 个空均填“张开”或“闭合”），且导体 A 带_电。答案：张开 张开 张开 负 1 起初导体 A 和 B 不带电，先把带正电荷的物体 C 移近导体 A，发生静电感应现象，则 A 端带负电，B 端带正电，金属箔片张开；234接着保持 C 位置不动，用手摸一下导体 A，导体、人和大地形成了新的巨大导体，此时 A 端和 B 端都是近端，都带负电，此时远端在地球另一端，带正电，然后移走 C，静电感应现象消失，则 AB 电荷均分，AB 带负26 电，则 A 导体的金属箔片张开，B 导体的金属箔片也张开；