高中物理：静电场及其应用 测试题（含答案）
注意事项：
1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号
封条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
密3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
不一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一项符合题目要求,第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
订1．下列表达式中,q一定是场源电荷的是( )
A．F＝kQqF C．WAB＝qUAB D．E＝kq
r2 B．E＝q l2
装2．一正电荷在电场中由A到B做加速运动且加速度越来越大,则如图所示的四个电场线正确的是( )
只
3．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的卷直径。球1的带电荷量为q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知( )
此A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6
4．如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab＝5 cm,bc＝3 cm,ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )
A．a、b的电荷同号,k＝16
9 B．a、b的电荷异号,k＝16
9 C．a、b的电荷同号,k＝64
27 D．a、b的电荷异号,k＝64
27
5．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )
A．kq B．kq2R2－E 4R2 C．kq－E D．kq
4R24R2＋E
6．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．q的电荷量变化时,球壳外电场随之改变 B．q在球壳外产生的电场强度为零
C．球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零 D．q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零
7．直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图,M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )
A．3kQ
4a2,沿y轴正向 B．3kQ
4a2,沿y轴负向 C．5kQ
4a2,沿y轴正向
D．5kQ
4a2,沿y轴负向
8．如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从射入到打到上极板的过程中( )
A．它们运动的时间tQ＞tP B．它们运动的加速度aQ＜aP
C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2 D．它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶2 9．关于静电的利用和防范,以下说法中正确的是( ) A．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,避免产生电火花引起爆炸 C．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧 D．飞机起落架的轮胎用导电橡胶制成,可防止静电积聚
10．两个小球带电后相互排斥,如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两
球在同一水平面上。两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示。若已知α>β,则一定有关系( )
A．两球一定带同种电荷 B．m一定小于M C．q一定大于Q
D．m受到的静电力一定大于M所受的静电力
11．如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘细线系一带电小球,小球的质量为m,电荷量为q。为了保证当细线与竖直方向的夹角为60°时,小球处于平衡状态,
则匀强电场的场强大小可能为( )
A．mgtan 60°q
B．
mgcos 60°
q
C．
mgsin 60°
q
D．mg
q
12．如图所示,金属板带电荷量为＋Q,质量为m的金属小球带电荷量为＋q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平
线上,且距离为L(重力加速度为g,静电力常量为k)。下列说法正确的是( )
A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝kQ
L2 B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝mgtan α
q C．＋q在O点产生的场强为E2＝kq
L2 D．＋q在O点产生的场强为E2＝mgtan α
Q
二、非选择题(本题共6小题,共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、
B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态。现将A球沿水平向右方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,A、B两小球间的库仑力________；A球对MO杆的压力________。（选填“变大”“变小”或“不变”）
14．(8分)如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为8×10
－6
C的带正电小球A,其正上方O
点处用轻细弹簧悬挂一质量m＝0.06 kg、电荷量大小为2×10－6 C的小球B,弹簧的劲度系数 k0＝5 N/m,原长L0＝0.3 m。若小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向(从上往下看)的匀速圆周运动,此时弹簧与竖直方向的夹角θ＝53°,则小球B球做圆周运动的速度大小为_______m/s,此时弹簧的长度为_______m。(已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2,sin 53°＝0.8,cos 53°＝0.6,g＝10 m/s2,两小球都视为点电荷)
15．(7分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k,若三个小球均处于静止状态,试求该匀强电场的场强以及c的带电荷量。
16．(9分)如图光滑绝缘水平直槽上固定着A、B、C三个带电小球,A质量为m、B质量为2m、C质量为3m,间距均为r,QA＝＋8q,QB＝＋q,现对C球施一水平力F的同时放开三个小球,欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变,求：
(1)球C的带电性质和电量；
(2)水平力F的大小。
17．(10分)一根长为L的绝缘细线吊着一质量为m的带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求：
(1)匀强电场的电场强度的大小； (2)求小球经过最低点时线的拉力大小。
18．(12分)在一个点电荷Q形成的电场中,建立如图甲所示的Ox坐标轴,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m。放在A、B两点的试探电荷所受静电力大小跟其电量
高中物理：静电场及其应用 测试题(含答案)
