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第九章《静电场及其应用》测试题
一、单选题
1.关于同一电场的电场线,下列表述正确的是( )
A.电场线是客观存在的
B.电场线越密,电场强度越小
C.电场线越疏,电场强度越小
D.电场线的切线方向是电荷运动的方向
2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是
A.电场线不仅能在空间相交,也能相切
B.在电场中,不画电场线的区域内的点场强为零
C.不同试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D.电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,实际并不存在
3.真空中有两个点电荷,若将其中一个点电荷的电量增大到原来的2倍,相隔的距离增大到原来的2倍,则它们间的相互作用力
(
)
A.增大到原来的4倍
B.增大到原来的2倍
C.减小到原来的1/4倍
D.减小到原来的1/2倍
4.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、带电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A,B两个点,O和B,B和A间的距离均为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为V=πr3,则A点处电荷量为q的检验电荷所受到的电场力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
5.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为,那么下列说法正确的是( )
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为
C.若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向
6.如图所示,绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球,的表面镀有铝膜,在的近旁有一金属球,开始时都不带电,现使带电,则
A.之间不发生相互作用
B.立即把排斥开
C.将吸引,吸住后不放开
D.先吸引,接触后又把排斥开
7.真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的
A.1倍
B.3倍
C.6倍
D.9倍
8.两个完全相同的金属小球(可视为点电荷),分别带有+3Q和-Q的电量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F.若把它们接触后分开,它们之间的库仑力的大小仍为F,则两小球间的距离变为(
)
A.r
B.
C.
D.
9.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,c为ab的中点,d为P和金属杆连线的中点,达到静电平衡后( )
A.a端的电势比b端的高
B.a端的电势比b端的低
C.点电荷在杆内c点产生的场强为零
D.a端的电势比d点的电势低
10.下列关于电荷、起电的说法正确的是(
)
A.自然界存在有三种电荷:正电荷、负电荷和元电荷
B.静电感应不是创造了电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分
C.摩擦起电是创造了电荷,从而使物体带电
D.一个带电体接触另外一个不带电的物体,两个物体会带上异种电荷
11.关于静电力常量,下列说法正确的是( )
A.k是一个无单位的常数
B.k随两点电荷间的距离r增大而增大
C.k随两个点电荷电荷量的乘积的减小而增大
D.k在数值上等于两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力的大小
12.电场中有一点P,下列说法正确的是( )
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为放在该点负电荷的受力方向
13.真空中电荷量为Q的点电荷周围存在电场,根据电场强度的定义式可推导出点电荷周围某点的电场强度大小(k为静电力常量,r为点电荷到该点的距离).质量为M的质点周围存在引力场,类比点电荷,可写出该质点周围某点的引力场强度大小为(G为引力常量,r为质点到该点的距离),则引力场强度的单位是
A.kg/m
B.kg/m2
C.N/kg
D.N/kg2
14.关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷无关
B.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
C.由可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
D.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
15.如图,半径为R、圆心在O点的绝缘光滑圆环固定在竖直面内,环上套着一个质量为m的带正电小球;两个等量异种点电荷分别固定在圆环平面内过O点的水平虚线上E、F两点,,小球以初速度v.从A点开始沿逆时针方向运动。不考虑小球的运动对两个点电荷形成的电场的影响,小球可视为质点,重力加速度大小为g。下列判定正确的是( )
A.在B、D两点,小球所受电场力大小相等、方向相反
B.从B经C到D点,小球的电势能先减小后增大
C.在C点,小球对圆环的作用力大小为
D.若还知道小球在B点的速率,则可求出小球在D点的速率
二、多选题
16.甲物体与乙物体相互摩擦,没有其他物体参与电荷的交换,发现甲物体带了9.6×10-16
C的正电荷.以下结论正确的是(
)
A.甲物体失去了6×103个电子
B.乙物体失去了6×103个电子
C.乙物体带9.6×10-16
C的负电荷
D.乙物体带9.6×10-16
C的正电荷
17.如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R,由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A.导体A端电势高于B端电势
B.导体A端电势低于B端电势
C.导体中心O点的场强为0
D.枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
18.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔导体,空腔里面无电荷.在静电平衡后,下列物理量中等于零的是
(
)
A.导体腔内任意点的场强
B.导体腔内任意点的电势
C.导体外表面的电荷量
D.导体空腔内表面的电荷量
19.式①和式②分别为电场强度的定义式和点电荷场强的公式,下列选项中正确的是( )
A.①式中的E是①式中的电荷q所产生的电场场强,②式中的场强E是②式中的电荷q所产生的电场场强
B.①式中的F是放入某电场中的试探电荷所受的力,q是该试探电荷的带电量
C.①式只对点电荷产生的电场才成立
D.②式中的场强E是电场中某点的场强,q是产生这个电场的点电荷电量
20.如图所示,一质量为m、带负电且电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一带电的小球B固定在位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则B球的带电情况是( )
A.带正电
B.带负电
C.电荷量大小为
D.电荷量大小为
三、实验题
21.小明做“探究电荷间作用力的大小跟距离、电荷量的关系”实验如下:
(1)探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:
①探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力________;距离减小时,作用力________。
②研究两个带电小球之间作用力的大小跟丝线与竖直方向的夹角关系:挂在丝线下端的小球在重力、丝线拉力和电荷之间的作用力这3个力作用下平衡。从图(乙)可知,电荷间的静电力F与重力G、夹角θ的关系为________,显然,θ越大,静电力F______。
③综上所述,可以得出的结论是:____________________________。
(2)探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力________;电荷量减小时,作用力________。
22.(1)密立根油滴实验如图所示:在电介质为空气的电容器中,观测以某速度送入的一个油滴,这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1,这时在板间距为d的两极板加上电压为U的电场,再过一会儿达到另一恒定速度v2(方向向下).在这样短的时间内速度变为恒定,说明油滴受到空气阻力的作用,这个力的大小与速度成正比,可表示为kv(式中k为常量)而方向与速度方向________(选填“相同”或“相反”).设油滴质量为m,电量为q,写出这两种情况下的方程式①________;②________.
(2)下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴所带电量q值的一个实例:q的测定值(单位:10-19C)
分析这些数据可知液滴的带电量是不是元电荷的整数倍:______(选填“是”、“否”)
四、解答题
23.光滑绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为,,它们的电荷量相等,,A球带正电,B球带负电。现在水平恒力向右作用于A球,这时,A、B一起向右运动,且保持距离不变,如图所示。试问:多大?它们如何运动?(静电力常量)
24.在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=-2.0×10-8
C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6
N,方向如图所示,则:
(1)B处场强多大?方向如何?
(2)如果换成一个q2=+4.0×10-7
C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?
(3)如果将B处电荷拿走,B处的场强是多大?
25.如图所示,A为带正电Q的金属板,在金属板右侧用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为+q的小球,小球受到水平向右的静电力作用而使细线与竖直方向成θ角,且此时小球在金属板的垂直平分线上距板r处,试求小球所在处的电场强度。(重力加速度为g)
26.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?
27.如图所示,在真空中用等长的绝缘细线分别悬挂正电荷A和负电荷B,其电荷量皆为q。在水平方向的匀强电场作用下,两细线保持竖直,此时A、B间的距离为l。求该匀强电场的电场强度
参考答案
1.C
2.D
3.D
4.B
5.D
6.D
7.A
8.C
9.D
10.B
11.D
12.C
13.C
14.A
15.D
16.AC
17.CD
18.ABD
19.BD
20.BD
21.减小
增大
越大
电荷间作用力的大小随距离的增大而减小,随距离的减小而增大
增大
减小
22.相反
是
23.,做匀加速直线运动
24.(1)200
N/C,方向与F1方向相反;(2)8.0×10-5
N,200
N/C;(3)200
N/C
25.
26.(1)球C带负电,;(2)
27.,向左
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