2021-2022高中物理第三冊單元素養(yǎng)檢測：第九章靜電場及其應用

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE12-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學必求其心得，業(yè)必貴于專精溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl，滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后.關(guān)閉Word文檔返回原板塊。單元素養(yǎng)檢測（一)(第九章)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題（本題共9小題，每小題4分，共36分)1。不帶電的玻璃棒與絲綢相互摩擦后兩者都帶上了電，如圖所示。其原因是 （）A。絲綢創(chuàng)造了負電荷B。玻璃棒創(chuàng)造了正電荷C.玻璃棒上有些電子轉(zhuǎn)移到絲綢上D.絲綢上有些電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上【解析】選C。不帶電的玻璃棒與絲綢相互摩擦后，玻璃棒帶正電，絲綢帶負電,是因為玻璃棒上有些電子轉(zhuǎn)移到了絲綢上，玻璃棒由于失去電子而帶正電,絲綢由于得到電子而帶負電，選項C正確。2。關(guān)于庫侖定律,以下說法中正確的是 （）A。庫侖定律適用于點電荷,點電荷其實就是體積很小的帶電體B。庫侖定律是實驗定律C。庫侖定律僅適用于靜止的點電荷間的相互作用D.根據(jù)庫侖定律，當兩個點電荷間的距離趨近于零時，則庫侖力趨近于無窮大【解析】選B。庫侖定律適用于點電荷,點電荷是指放入電場時對該處的電場無影響的帶電體,不一定就是體積很小的帶電體，選項A錯誤；庫侖定律是通過實驗得出的規(guī)律，所以是實驗定律，選項B正確;庫侖定律對靜止的點電荷和運動的點電荷間的相互作用都是適用的，選項C錯誤；當兩個點電荷間的距離趨近于零時,就不能看作點電荷了,于是庫侖定律就不再適用了，選項D錯誤;故選B。3。某點電荷電荷量為Q，在其電場中的P點放一電荷量為q的試探電荷，受到的靜電力為F，則 ()A。P點的電場強度E=QUOTEB.P點的電場強度E=QUOTEC。撤去試探電荷，P點的電場強度為零D。把q變?yōu)?q，則P點的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍【解析】選B。由題意可知,P點的電場強度E=QUOTE，故選項A錯誤，B正確;電場中某點的場強與試探電荷的有無以及帶電量均無關(guān)，則撤去試探電荷或者把q變?yōu)?q，P點的電場強度均不變，故選項C、D錯誤;故選B。4.如圖所示,用兩根同樣長的細繩把兩個帶同種電荷的小球懸掛在一點上,兩球的質(zhì)量相等,A球所帶的電量大于B球所帶的電量,兩球靜止，懸線的偏角分別為α、β,則 ()A.α〉βB.α=βC。α<β D。無法確定【解析】選B。兩球之間的庫侖力屬于作用力和反作用力，大小相等,方向相反；兩個小球質(zhì)量相等,均受重力、靜電力和拉力，根據(jù)平衡條件,兩小球重力和靜電力的合力方向與豎直方向的夾角相同,而根據(jù)三力平衡,拉力一定與另外兩個力的合力等值、反向、共線，故α=β;所以B選項是正確的。5.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O為圓心,∠MOP=60°，等量、異號的兩個點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為E1;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為 （)A。2∶1 B。2∶QUOTEC.1∶2 D.4∶QUOTE【解析】選A。由電場的疊加可知各點電荷單獨在O點形成的場強大小,移動之后電荷距O點的距離不變,故電場強度大小不變,則由矢量合成的方向可得出移動之后的合電場;即可求得比值。每個點電荷在O點產(chǎn)生的場強為QUOTE,則當N點處的點電荷移至P點時，合場強大小為E2=QUOTE，故QUOTE=QUOTE，故A正確。6.如圖所示,真空中有一直徑為R的帶電圓盤，圓心為O，圓盤外有A、B兩點，其連線過圓盤圓心O且與盤面垂直，若OA=AB=R，有一電荷在A點受帶電圓盤的作用力為F,則它在B點時的受力為 （)A.QUOTE B。4FC.F D.以上選項都不對【解析】選D.只有帶電體自身的大小跟帶電體間的距離相比小得多時才可以看成點電荷.因OA=AB=R,帶電體本身的大小不能忽略，不能看成點電荷,庫侖定律不再適用,選項D正確。7。下列各電場中，A、B兩點電場強度相同的是 ()【解析】選C.電場強度是矢量,電場線疏密代表場強大小，切線方向就是場強方向;A中A、B兩點方向不同，故A錯誤;B中A、B兩點方向相同，但是疏密程度不同,故B錯誤；C中電場線是等間距平行線,所以A、B兩點大小方向都相同，故C正確;D中A、B兩點電場線方向不同，疏密程度也不同，兩點場強不同,故D錯誤;故選C。8。如圖所示,光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a、b、c（均可視為點電荷),三球沿一條直線擺放，僅在靜電力的作用下處于靜止狀態(tài)，則以下判斷正確的是 （)A。a對b的靜電力一定是斥力B。a對b的靜電力可能是斥力C。a的電荷量可能比b的少D.a的電荷量一定比b的多【解析】選D。若三個點電荷均處于平衡狀態(tài),三個點電荷必須滿足“三點共線,兩同夾異，兩大夾小"，所以選項D正確.9。絕緣細線上端固定,下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕緣金屬球b,開始時a、b都不帶電，如圖所示,現(xiàn)使b帶電,則 (）A.a、b之間不發(fā)生相互作用B.b將吸引a,吸住后不放開C。b立即把a排斥開D。b先吸引a，接觸后又把a排斥開【解析】選D。帶電物體能夠吸引輕小物體，故b會將a球吸引過來,a與b接觸后,帶同種電荷而分開，所以D正確，A、B、C錯誤。二、計算題(本題共3小題，共24分.要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位）10.（8分）如圖所示，相距為2d的A和B兩點上固定著兩個等量異種點電荷，電荷量分別為+Q和-Q。在A、B連線的中垂線上取一點P,垂足為O，∠PAO=α,求:（1)B處的點電荷在P點產(chǎn)生的電場強度的大小和方向;（2）P點的電場強度的大小和方向.【解析】（1)負電荷在P點產(chǎn)生的電場強度大小為：E=kQUOTE且r=QUOTE解得:E=QUOTE=QUOTE，方向由P指向B。(2)如圖所示,P點電場強度是正、負電荷在P點產(chǎn)生的電場強度的矢量和,由圖可知，EP=2Ecosα=QUOTE·cosα=QUOTE,方向向右。答案：（1）QUOTE方向由P指向B(2)QUOTE方向向右11.(8分）在光滑絕緣水平面上放置一質(zhì)量m=0.2kg、電荷量q=+5.0×10—4C的小球,小球系在絕緣細線上,線的另一端固定在O點。整個裝置置于勻強電場中，電場方向與水平面平行且沿OA方向,小球靜止在A點時細線的拉力F=10N，如圖所示。（1)求電場強度的大??；(2)若燒斷細線，小球在運動過程中，位移大小為1.0m時,小球的運動時間為多少？【解析】（1）小球靜止在A點時受到的靜電力等于細線的拉力,由F=Eq解得：E=QUOTE=QUOTEN/C=2.0×104N/C（2)線斷后，小球做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律F=ma得a=QUOTE=QUOTEm/s2=50m/s2由x=QUOTEat2得t=QUOTE=0。2s答案:(1）2。0×104N/C(2）0.2s12。(8分)如圖所示，真空中，帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距r，則：(1）兩點電荷連線的中點O的場強多大?（2）在兩點電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O’點的場強如何?【解析】分別求+Q和-Q在O點的場強大小和方向,然后根據(jù)電場強度的疊加原理,求出合場強.（1)如圖甲所示,A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同,由A→B。A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EA=EB=QUOTE=QUOTE。所以O點的場強為EO=2EA=QUOTE。（2)如圖乙所示，EA’=EB’=QUOTE，由矢量圖所示形成的等邊三角形可知,O’點的合場強EO'=EA’=EB’=QUOTE,方向與A、B的中垂線垂直，即由A→B。答案：（1）QUOTE方向A→B（2）QUOTE方向A→B【選擇性考試】(30分鐘40分)13。(5分)(多選)（2020·全國Ⅱ卷)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷.a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點,c、d為豎直直徑上的兩個點,它們與圓心的距離均相等.則 ()A.a、b兩點的場強相等B.a、b兩點的電勢相等C.c、d兩點的場強相等D.c、d兩點的電勢相等【解析】選A、B、C。把帶等量異種電荷的絕緣細圓環(huán)的上、下半圓視為等量異種電荷,由等量異種電荷形成的電場的規(guī)律，可得a、b兩點的場強大小相等，方向相同，均向下,A正確；由于具有對稱性,a、b兩點電勢一定相等,B正確;c、d兩點的場強大小相等，方向相同,C正確;c點的電勢比d點電勢高，D錯誤。14.(5分）如圖甲所示,在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出）,O、A、B為軸上三點.放在A、B兩點的試探電荷受到的靜電力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示。以x軸的正方向為靜電力的正方向,則 （)A.點電荷Q一定為正電荷B.點電荷Q在A、B之間C。點電荷Q在A、O之間D.A點的電場強度大小為5×103N/C【解析】選B.由題圖乙可知，正的試探電荷放在A點和負的試探電荷放在B點所受靜電力的方向都沿x軸正向，說明點電荷Q為負電荷并且在A、B之間,A、C錯誤,B正確；F—q圖像的斜率表示電場強度,得出A點的場強大小為2×103N/C,D錯誤。15.(5分）（2019·全國卷Ⅰ）如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場,兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下,兩細繩都恰好與天花板垂直，則 （)A.P和Q都帶正電荷B。P和Q都帶負電荷C.P帶正電荷,Q帶負電荷D。P帶負電荷,Q帶正電荷【解析】選D。若P和Q都帶正電荷，Q在水平方向所受電場力的合力水平向右，細繩不可能恰好與天花板垂直，故選項A錯誤;若P和Q都帶負電荷，P在水平方向受電場力的合力水平向左，細繩不可能恰好與天花板垂直，故選項B錯誤；若P帶正電荷,Q帶負電荷,P在水平方向受電場力的合力水平向右,Q在水平方向所受電場力的合力向左,兩細繩不可能都恰好與天花板垂直,故選項C錯誤；若P帶負電荷，Q帶正電荷，P在水平方向受電場力的合力可能為0,Q在水平方向所受電場力的合力也可能為0,故選項D正確。16。（10分）如圖所示，兩個可看成點電荷的帶正電小球A和B位于同一豎直線上，在豎直向上的勻強電場中保持不變的距離，沿豎直方向勻速下落,已知A帶電量為Q,質(zhì)量為4m,B帶電量為4Q,質(zhì)量為m,求勻強電場場強大小和兩球的間距為多大?【解析】由力的平衡條件對A有:QE+FAB=4mg①對B有：4QE=mg+FAB②①②聯(lián)立得E=QUOTE,FAB=3mg設AB間距為r,由庫侖定律知FAB=kQUOTE所以r=QUOTE=QUOTE=2QQUOTE答案:QUOTE2QQUOTE17.(15分）如圖所示,在勻強電場中的O點放置點電荷Q,其帶電量為2.0×10-8C,此時距O點10cm處的P點，場強恰好為零。求原勻強電場的場強大小是多少？若以O點為圓心，以OP長為半徑作一圓,在O點正上方圓周上S點的場強的大小是多少？方向如何?【解析