(典型题)高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试卷(包含答案解析)

一、选择题

1．(0分)[ID：125584]如图，a、b、c、d为正方形四条边的中点，中心O点固定一个带电量为Q的正点电荷，正方形位于场强大小为E、方向与正方形平面平行的匀强电场中。现在a点放一带电量为q的正检验电荷，检验电荷恰好不受电场力的作用。不计检验电荷的重力，下列说法正确的是（ ）

A．匀强电场的方向一定与ac连线平行且向上

B．若a点的检验电荷带负电，则受到的电场力为2qE C．正方形边上的c点电场强度大小为2E D．正方形边上的b、d两点电场强度相同

2．(0分)[ID：125571]如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（ ）

A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大

B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越小

C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小

D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小

3．(0分)[ID：125570]两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等。用E1和E2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1E2的点（ ）

A．有三个，其中两处合场强为零 B．有三个，其中一处合场强为零

C．只有两个，其中一处合场强为零 D．只有一个，该处合场强不为零

4．(0分)[ID：125566]物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念，下列概念建立中用到“等效替代法”的是（ ）

A．加速度 B．合力与分力 C．质点 D．电场强度

5．(0分)[ID：125559]根据电场线的特点，在下图所示的电场中，则（ ）

A．EAEB B．EAEB

C．EAEB

D．无法判断

6．(0分)[ID：125556]关于电场线的下列说法中正确的是（ ）

A．电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致

B．电场线就是电荷在电场中的轨迹线

C．在电场中电场线密集的地方场强小

D．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆

7．(0分)[ID：125521]某电场的电场线分布如图所示，则（ ）

A．电荷P带负电

B．电荷P的电性无法判断

C．a点的电场强度小于b点的电场强度

D．c、d两点的电场强度大小不同，方向相同

8．(0分)[ID：125518]用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是（ ）

A．B、C两点场强大小和方向都相同

B．A、D两点场强大小相等，方向相反

C．E、F两点场强大小和方向都相同

D．从E到F过程中场强先增大后减小

9．(0分)[ID：125515]如图所示为两个等量异号点电荷的电场线，图中A点和B点在电荷连线上，O点为电荷连线的中点，C点和D点在电荷连线的中垂线上，若将一电

荷放在此电场中，则以下说法正确的是（ ）

A．电荷在O点受力最大

B．电荷沿直线由A到B的过程中，电场力先增大后减小

C．电荷沿直线由C到D的过程中，电场力先增大后减小

D．电荷沿直线由C到D的过程中，电势能先增大后减小

10．(0分)[ID：125501]下列说法正确的是( )

A．电场线是直线的电场是匀强电场

B．在电荷＋Q所产生的电场中，以＋Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度

EkQr2都相等，故在这一球面上的电场为匀强电场

C．当一个点电荷q在匀强电场中运动时，它所受的电场力的大小和方向都不变

D．正电荷只受电场力作用时，在匀强电场中一定沿电场线运动

11．(0分)[ID：125495]图中带箭头的直线指向右方，是某电场的一条电场线，可做出肯定结论的是（ ）

A．A、B两点的电场强度关系为EAEB

B．A、B两点的电场强度关系为EAEB

C．电荷在A、B之间的某点可能不受电场力作用

D．负电荷在A处受的电场力一定向左

12．(0分)[ID：125493]如图，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g。则点电荷A在B处所产生的场强大小为（ ）

mgA．qtan

mgsinB．q mgcosC．q mgtanD．q

二、填空题

13．(0分)[ID：125679]使物体带（起）电的三种方式分别是:感应起电、______起电、______起电。

14．(0分)[ID：125675]在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图像分别如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电（忽略试探电荷之间的影响）。则：

(1)B点的电场强度的大小为______N/C，方向为______；

(2)试判断电荷Q的电性为______；

(3)点电荷Q的位置坐标为______m。

15．(0分)[ID：125663]在真空中有一个带正电的点电荷Q，在它的电场中某点由静止释放一个带正电的粒子，则带电粒子被释放后，它的加速度将______，速度将______。

（均选填“增大”、“减小”或“不变”）

16．(0分)[ID：125658]质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为_______ C．

17．(0分)[ID：125652]如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则∶推力F 将___；两小球间距离将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

18．(0分)[ID：125614]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__________，电性为________并C应放在_______________位置上.

19．(0分)[ID：125599]利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．A和B分别接到高压电源的_______，其装置示意图如右图所示，含粉尘的高温气体从管口_______（填“C”或“D”）进入金属管A内，A、B之间有很强的电场，距B越近，场强越大．

20．(0分)[ID：125598]如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将+Q移走，再把A、B分开，则A_____电，B_____电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A_____电，B_____电。

三、解答题

21．(0分)[ID：125779]如图所示，ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分

1是半径为R的4圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B。水

平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD。

两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为Q和Q。现把质量为m、电荷量为q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：

(1)小球运动到C处时受到电场力的大小；

(2)小球从B运动到C处的时间；

(3)小球运动到圆弧最低点B处时，管道对小球的弹力大小。

22．(0分)[ID：125777]如图所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于倾角为30°的斜面上时，恰与A等高，斜面底端紧靠支杆。若B的质量为303g，带电量1×10-6C，A、B两球均很小可看成质点，已知静电力常量为k=9.0×109N·m2/C2，重力加速度g=10m/s2，求B球所受摩擦力大小。

23．(0分)[ID：125768]如图所示，带有等量异种电荷的两个金属小球A与B（视为质点），用等长的细线栓接，B球处在图示水平方向的匀强电场中保持静止，对A施加水平向右的外力F后，可使两球与悬挂点正好形成一个等边三角形而保持静止，此时OB细线竖直且无拉力，已知每个小球质量为m，电量大小为q，重力加速度为g。求：

(1)电场强度的大小和方向；

(2)外力F的大小。

24．(0分)[ID：125735]如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：

（1）小球运动到B点时的速度大小；

（2）小球在B点时对轨道的压力．

25．(0分)[ID：125702]如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C，三球质量均为m，相距均为L．若小球均带电，且qA=+10q，qB=+q，

为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三者一起向右匀加速运动．求：

(1)F的大小．

(2)C球的电性和电荷量．

26．(0分)[ID：125691]把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：

（1）A球受到的绳子拉力多大？

（2）A球带电荷量是多少？

【参考答案】

2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案

**科目模拟测试

一、选择题

1．C

2．A

3．C

4．B

5．A

6．A

7．C

8．B

9．C

10．C

11．D

12．D

二、填空题

13．摩擦接触

14．5沿x轴负方向负

15．减小增大

16．

17．减小增大

18．;正电荷;B的外侧离B;

19．正极和负极D

20．不带不带带负带正

三、解答题

21．

22．

23．

24．

25．

26．

2016-2017年度第*次考试试卷 参考解析

【参考解析】

**科目模拟测试

一、选择题

1．C

解析：C

A．因为检验电荷在a点恰好不受电场力的作用，所以a点的合电场强度为零，O点的正点电荷在a点的电场方向与ac连线平行且向上，所以匀强电场的方向应该与ac连线平行向下，故A错误；

B．因为a点的合电场强度为零，所以不管a点的检验电荷带负电还是正电，受到的电场力均为0，故B错误；

C．O点的正点电荷在c点的电场方向与ac连线平行且向下，大小为E，匀强电场的方向也是与ac连线平行向下，大小为E，所以c点电场强度大小为2E，故C正确；

D．正方形边上的b、d两点电场强度大小相等，方向不同，故D错误。

故选C。

2．A

解析：A

AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小，B错误A正确；

CD．越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大。电场力为零，加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：可能先增大后减小，CD错误。

故选A。

3．C

解析：C

本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减。由于两个点电荷带异种电荷且电量不等，则E1E2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E。

故选C。

4．B

解析：B

A．加速度是用比值定义的物理量，是物体速度的变化和所用时间的比值，选项A错误；

B．合力与分力是可以相互替代，属于等效替代法，选项B正确；

C．质点是为了研究的方便把物体看作一个抽象的点，属于建立理想化模型法，选项C错误；

D．电场强度是运用比值定义法定义的物理量，选项D错误。

故选B。

5．A

解析：A

同一个电场中，电场的疏密程度表示场强的大小，由图可知，A点的电场线较B点的密集，故

EAEB

故选A。

6．A

解析：A

A，当电场线为曲线时，某点的切线方向为该点的电场强度的方向，A正确；

B．电场线的方向为电荷受力方向（或受力的反方向），受力方向和运动轨迹不一定重合，因此电场线不一定是电荷在电场中的轨迹，B错误；

C．在电场中电场线密集的地方场强大，C错误；

D．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇发散或汇聚的射线，D错误。

故选A。

7．C

解析：C

AB．电场线从正电荷出发，由电场线分布可知，电荷P带正电，故AB错误；

C．a点的电场线比b点较稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故C正确；

D．因c点的电场线较d点密集，c、d两点的电场强度大小不同；电场线的切线方向表示电场强度的方向，c、d两点切线方向不同，所以c、d两点的电场强度方向不同，故D错误。

故选C。

8．B

解析：B

A．根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由BC，方向相同，故A正确，不符合题意；

B．根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，故B错误，符合题意；

C．由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，说明两点电场强度大小相等，电场线切线方向相同说明电场强度方向相同，故两点电场强度相同，故C正确，不符合题意；

D．由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D正确，不符合

题意。

故选B。

9．C

解析：C

A．根据电场线的疏密特点，在AB直线上，O点电场强度最小，则受到电场力最小，而在CD直线上，O点的电场强度最大，则受到电场力最大，因此电荷在O点受力不是最大，故A错误；

BC．根据电场线的疏密可知，从A到B的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先减小后增大；同理从C到D的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减小，故B错误，C正确；

D．电荷沿直线由C到D的过程中，电荷不做功，故D错误。

故选C。

10．C

解析：C

匀强电场中各点的场强处处相同．电场线不仅是直线，而且电场线必须是平行同向、

疏密均匀的直线时该电场才是匀强电场，故A错误．由

EkQr2知，在电荷+Q所产生的电

场中，以+Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度大小相等，但方向不同，所以点电荷的电场不是匀强电场，故B错误．由F=qE知，在匀强电场中E处处相同，则点电荷q在匀强电场中运动时，它所受电场力的大小和方向都不变，故C正确．正点电荷只受电场力作用时，在匀强电场中不一定沿电场线运动，还与电荷的初速度有关，故D错误．故选C．

【点睛】

电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线．要知道匀强电场的电场线是平行同向、疏密均匀的直线．电场线与电荷的运动轨迹是两回事．

11．D

解析：D

AB．A、B在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断A、B两点电场强度的大小，故AB错误；

C．因为电场线没有中断，在A、B之间电场不为零，电荷在A、B之间的任意点均受电场力作用，故C错误；

D．负电荷在A处受的电场力与该点的电场强度方向相反，故向左，故D正确。

故选D。

12．D

解析：D

B球受重力、电场力和绳子的拉力处于平衡，根据共点力平衡求出B球所受的电场力，从而根据

EFq求出B点的电场强度。

小球处于平衡状态，受力如图，根据合成法，知电场力

Fmgtan

EFmgtanqq

故ABC错误，D正确。

故选D。

二、填空题

13．摩擦接触

解析：摩擦 接触

[1][2]使物体带（起）电的三种方式分别是：感应起电，摩擦起电，接触起电。

14．5沿x轴负方向负

解析：5 沿x轴负方向 负 x2.6

Fq可知Fq图像斜率的物理意义为电场强度E，所

(1)[1]根据电场强度的定义式以B点电场强度为

EEB1N/C2.5N/C0.4

[2]负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，所以B点的场强方向沿x轴负方向。

(2)[3]A、B两点电场强度方向相反，可以判定点电荷在A、B两点之间，故点电荷带负电。

(3)[4]假设点电荷距离A点距离为r，则根据点电荷的场强公式

Q4N/C40N/C20.1r Q2.5N/C2(3r)

EAkEBk

两式相比解得

r0.6m

则点电荷的坐标为

x2m0.6m2.6m15．减小增大

解析：减小 增大

[1] 在带正电的点电荷Q的电场中的某点由静止释放一个带正电的粒子，正电荷受到的电场力是排斥力，所以它们之间的距离越来越大，由库仑定律

Qqr2

Fk距离增大，则电荷之间的库仑力减小，由牛顿第二定律

Fma

加速度减小。

[2] 因为由静止释放一个带正电的粒子，所以正电荷做加速度减小的加速运动，速度增大。

16．

mg2E

[1]以小球为研究对象，分析受力情况，如图．根据作图法得到，当电场力qE与细线垂直时，电场力最小

根据平衡条件得

qEmgsin30

得到

mg2Eq17．减小增大

解析：减小 增大

[1][2]对A小球受力分析并合成三角形如图

当B球在外力作用下向左推动少许，A、B之间的库仑力FC由图中实线变为虚线，

FC、NA均减小，根据库伦定律

FCkq1q2r2可知A、B两球距离增大；对A、B整体受力分

析如图

系统水平方向上受力平衡，NA减小，所以推力F减小。

18．;正电荷;B的外侧离B;

L9Q解析：4 ; 正电荷; B的外侧离B2 ;

三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，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，所以C必须为正，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rL其受力也平衡，则rLk9Qq2k9Qq2kQqr2，解得

rL2，对点电荷

A，

k9QQL2，解得

q9Q4；

19．正极和负极D

解析：正极和负极 D

试题分析：根据题意，A和B分别接的是高压电源的正极和负极；含粉尘的高温气体从管口D 进入金属管，粉尘在静电力的作用下被吸附到A上，向上的粉尘会越来越小，最后变成较为纯净的空气，而如果从C口进入，粉尘吸附在A上向下落，而出口也在下方，就会有较多的粉尘随气体出来，达不到净化的作用．

考点：静电吸附．

20．不带不带带负带正

解析：不带 不带 带负 带正

[1][2]若先移走带正电的导体棒，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。

[3][4]先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电。

三、解答题

21．

QqL22QqN9mgt6gR8k2k2L (1)L；(2) 4gR；(3)

2(1)设小球在C处分别受到Q和Q的库仑力分别为F1和F2。根据库仑定律有

电场力

(2)A到B，根据机械能守恒有

B到C匀速，则有

得

(3)水平方向，根据平衡条件有FFkQq120.5L2

FF8kQq1F2L2

mgR12mv2B

32LvBt

tL4gR6gR

NxkQqL2

竖直方向，根据牛顿第二定律有

2vBNymgmR

根据力的合成原理，可得弹力

22NNxNy 得

QqN9m2g2k2L22．

20

对B受力分析，如图所示。

x轴方向由平衡得

mgsin30fF库cos30

又知

Q2F库=k2r

rh0.13mmtan301033

解得f=0

23．

3mg(1)q，方向水平向左；(2)33mg

(1)对B受力分析：可得电场强度E方向水平向左，依题意有

qEtan60mg

解得

Emgtan603mgqq

(2)对A受力分析正交分解有

FTsin60F吸sin60

Tcos60F吸cos60mg

对B由平衡条件得

mgcos60

F吸解得F33mg

24．

q1q22（1）2gR（2）3mg＋kR，方向竖直向下

【分析】

考查库仑力作用下的圆周运动。

（1）小球从A运动到B过程中，由动能定理：

12mvBmgR2

解得vB2gR （2）小球到达B点时，受力分析，由合外力提供向心力：

q2v2FNmgk2mRR

q2FN3mgkR 解得

由牛顿第三定律，小球在B点时对轨道的压力为：

q23mgkFNR

方向竖直向下。

25．

70kq240q2L3(1) (2)负电

A球向右加速，合力向右，B球对C球是向左的静电力，故C球对其为吸引力，故C球带负电；设加速度为a．

由牛顿第二定律：

qcqA2对A：2LkkqBqAmaL2；

qcqBqBqAkma22LL对B：

k

70kq240qcqa3mL2 3，解得：

70kq2FL2 对整体，根据牛顿第二定律，有：F3ma，所以：

【点睛】

在使用牛顿第二定律时，一般步骤为：1、确定研究对象；2、分析物体运动状态；3、对研究对象受力分析；4、建立坐标系；5、选取正方向；6、根据牛顿第二定律列方程求解，必要时对结果进行讨论分析

26．

mgr2tanqkQ（1） T=mg/cosα；（2）

（1）带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F′．重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零．因此

mg－Tcosα=0，F′－Tsinα=0

得

T=mg/cosα ；F′=mgtanα （2）根据库仑定律

FkqQr2

mgr2tanqkQ