2024-2025學(xué)年新教材高中物理第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷含解析新人教版必修3

PAGEPAGE9第九章單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷一、選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1．下列關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法中，正確的是()A．電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同B．沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小C．電場(chǎng)線越密的地方，同一摸索電荷所受靜電力就越大D．在電場(chǎng)中，順著電場(chǎng)線方向移動(dòng)電荷，電荷受到的靜電力大小恒定【答案】C【解析】電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，和正電荷受力方向相同，和負(fù)電荷受力方向相反，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度的大小用電場(chǎng)線的疏密表示，與電場(chǎng)線的方向無(wú)關(guān)，故B、D錯(cuò)誤，C正確．2．關(guān)于庫(kù)侖定律公式F＝keq\f(q1q2,r2)，下列說(shuō)法正確的是()A．該公式對(duì)任何狀況都適用B．當(dāng)真空中的兩個(gè)電荷間的距離r→0時(shí)，它們之間的靜電力F→∞C．當(dāng)真空中的兩個(gè)電荷之間的距離r→∞時(shí)，庫(kù)侖定律就不適用了D．當(dāng)真空中的兩個(gè)電荷之間的距離r→0時(shí)，兩電荷就不能看成是點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律的公式就不適用了【答案】D【解析】庫(kù)侖定律適用于真空中點(diǎn)電荷，當(dāng)真空中兩電荷間的距離r→0時(shí)，兩電荷不能看成點(diǎn)電荷，公式不適用，故D正確．3．帶正電的點(diǎn)電荷四周的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N為同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，則M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度()A．方向不同，大小相等 B．方向不同，大小不相等C．方向相同，大小相等 D．方向相同，大小不相等【答案】D【解析】點(diǎn)電荷四周電場(chǎng)強(qiáng)度E＝keq\f(Q,r2)，故M的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N，場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故D正確．4．A、B、C三點(diǎn)在同始終線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷．當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的靜電力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受靜電力為()A．－eq\f(F,2) B．eq\f(F,2)C．－F D．F【答案】B【解析】設(shè)A處電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則F＝qE．由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝eq\f(kQ,r2)可知，C處的電場(chǎng)強(qiáng)度為－eq\f(E,4)，在C處放電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受靜電力為F′＝－2q·eq\f(－E,4)＝eq\f(F,2)，故B正確．5．下述說(shuō)法正確的是()A．依據(jù)E＝eq\f(F,q)，可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比B．帶電荷量Q和3Q的點(diǎn)電荷A、B相互作用時(shí)，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍C．依據(jù)庫(kù)侖定律表達(dá)式F＝keq\f(q1q2,r2)，當(dāng)兩電荷之間的距離r→0時(shí)，兩電荷之間的庫(kù)侖力F→∞D(zhuǎn)．依據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)，可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)電荷的電量Q成正比【答案】D【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身確定的物理量，與摸索電荷的電量以及所受的電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；電荷量Q和3Q的點(diǎn)電荷A、B相互作用時(shí)，兩者之間是相互作用力，則B受到的靜電力等于A受到的靜電力，B錯(cuò)誤；當(dāng)兩電荷之間的距離r→0時(shí)，電荷不能看成點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不再適用，C錯(cuò)誤；依據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)，可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)電荷的電量Q成正比，D正確．6．取一個(gè)銅質(zhì)小球置于圓形玻璃器皿中心，將蓖麻油和頭發(fā)碎屑置于玻璃器皿內(nèi)拌勻．用起電機(jī)使銅球帶電時(shí)，銅球四周的頭發(fā)碎屑會(huì)呈現(xiàn)如圖所示的發(fā)散狀圖樣．下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)線是真實(shí)存在的 B．發(fā)散狀的黑線是電場(chǎng)線C．帶電銅球四周存在著電場(chǎng) D．只在發(fā)散狀的黑線處存在著電場(chǎng)【答案】C【解析】電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線來(lái)描述，電場(chǎng)線是人為設(shè)想出來(lái)的，其實(shí)并不存在，故A、B錯(cuò)誤．電場(chǎng)是電荷或變更磁場(chǎng)四周空間里存在的一種特別物質(zhì)，只要有電荷，就肯定有電場(chǎng)，故C正確．發(fā)散狀的黑線，能描述出電場(chǎng)的分布，沒(méi)有黑線處，也存在電場(chǎng)的，故D錯(cuò)誤．7．如圖所示，在兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的a、b兩點(diǎn)，在連線上有距中點(diǎn)O等距離的c、d兩點(diǎn)，則下列場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是()A．Ea＝Eb B．Ea＝EO＝EbC．EO＝Ec＝Ed D．Ec>EO>Ed【答案】A【解析】因?yàn)槭堑攘慨惙N電荷的靜電場(chǎng)，依據(jù)電場(chǎng)線的疏密分布特點(diǎn)可知，在連線上從c到d，電場(chǎng)強(qiáng)度先變小再變大，依據(jù)對(duì)稱性知Ec＝Ed>EO，故C、D錯(cuò)誤；在中垂線上，依據(jù)對(duì)稱性可知Ea＝Eb<EO，故A正確，B錯(cuò)誤．8．下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)的敘述，正確的是()A．E＝eq\f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量B．E＝eq\f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的靜電力，q是放入電場(chǎng)中的電荷的電荷量，它只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)C．E＝eq\f(kQ,r2)是點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式，Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量，它不適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)D．分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式F＝keq\f(q1q2,r2)，式中eq\f(kq2,r2)是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處的電場(chǎng)強(qiáng)度【答案】C【解析】公式E＝eq\f(E,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用任何電場(chǎng)．E＝eq\f(kQ,r2)是點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式，只適用于點(diǎn)電荷電場(chǎng)，庫(kù)侖定律公式F＝keq\f(q1q2,r2)中的eq\f(kq1,r2)可以看成q1在q2處的電場(chǎng)．故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．9．如圖所示中帶箭頭的直線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在該直線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb分別表示a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，則()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同B．電場(chǎng)線從a指向b，所以Ea>EbC．電場(chǎng)線是直線，所以Ea＝EbD．不知a、b旁邊的電場(chǎng)線分布，Ea、Eb大小不能確定【答案】AD【解析】由于電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一樣，而該電場(chǎng)線是直線，故A正確．電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，只有一條電場(chǎng)線時(shí)，無(wú)法確定電場(chǎng)線的疏密，Ea和Eb的關(guān)系不能確定，故B、C錯(cuò)誤，D正確．10．用電場(chǎng)線能很直觀、很便利地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．如圖甲所示是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也關(guān)于O對(duì)稱．則()A．B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都相同B．A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．E、O、F三點(diǎn)比較，O的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)D．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最弱【答案】ACD【解析】由對(duì)稱性可知，B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均相同，A正確；A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向也相同，B錯(cuò)誤；在兩電荷連線的中垂線上，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，在兩點(diǎn)電荷連線上，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最弱，C、D正確．11．圖甲為某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一電子以某一速度沿電場(chǎng)線由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，其速度—時(shí)間圖像如圖乙所示，則下列敘述正確的是()A．電場(chǎng)線方向由B指向AB．電場(chǎng)強(qiáng)度大小EA>EBC．Q可能為負(fù)電荷，也可能為正電荷D．Q在A的左側(cè)且為負(fù)電荷【答案】ABD【解析】依據(jù)速度—時(shí)間圖像分析，電荷做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以靜電力向右，電場(chǎng)線方向向左，A正確；加速度減小，靜電力減小，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，B正確；依據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)特點(diǎn)，Q只能在A的左側(cè)且為負(fù)電荷，D正確．12．如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面上，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置．假如將小球B向左推動(dòng)少許，兩個(gè)小球?qū)⒅匦逻_(dá)到平衡，則兩個(gè)小球的受力狀況與原來(lái)相比()A．推力F將增大B．豎直墻面對(duì)小球A的彈力變小C．地面對(duì)小球B的彈力肯定增大D．兩個(gè)小球之間的距離增大【答案】BD【解析】對(duì)球A受力分析，A受三個(gè)力的作用，即重力GA，墻壁對(duì)A的彈力FA和B對(duì)A的靜電力FBA，F(xiàn)A與FBA的合力與其重力大小相等，它是不變的．當(dāng)將小球B向左推動(dòng)少許時(shí)，F(xiàn)BA與豎直方向的夾角漸漸變小，則可以推斷出FA減小，F(xiàn)BA也減小，B正確；對(duì)A、B整體受力分析可知，F(xiàn)A＝F，故推力F也將減小，A錯(cuò)誤；對(duì)小球A和B整體受力分析可知，地面對(duì)小球B的支持力和小球A和B的重力平衡，因此地面對(duì)B的支持力保持不變，C錯(cuò)誤；由于兩球之間的靜電力在減小，故兩小球之間的距離在增大，D正確．三、非選擇題：本題共6小題，共60分．13．(9分)視察靜電感應(yīng)現(xiàn)象的操作如下．(1)帶正電的C移近導(dǎo)體A，金屬箔片，移走C之后金屬箔片．(2)帶正電的C移近導(dǎo)體A，先把AB分開，再移走C，金屬箔片，A帶電，B帶電，再讓AB接觸，金屬箔片．(3)帶正電的C移近導(dǎo)體A，用手摸一下A或者B，移走C，再分開AB，金屬箔片，A、B帶電．(4)把C碰一下A或者B，移走C，分開AB，A、B帶電．【答案】(1)張開閉合(2)張開負(fù)正閉合(3)張開負(fù)(4)正【解析】(1)C靠近A，A端感應(yīng)出負(fù)電荷，B端感應(yīng)出正電荷，電子從B端移到A端，金屬箔片張開，移走C之后金屬箔片閉合．(2)C靠近A，金屬箔片張開，先分開AB再移走C，金屬箔片張開，A帶負(fù)電，B帶正電，再讓AB接觸，金屬箔片閉合．(3)C靠近A，用手摸一下A或者B，手上的電子移到B，移走C分開AB，AB帶負(fù)電．(4)C碰一下A或者B，電子轉(zhuǎn)移到C上，移走C再分開AB，AB帶正電．14．(6分)在探究“兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)”的試驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的距離和電荷量有關(guān)．他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動(dòng)的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示．試驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處漸漸向B球靠近，視察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球的距離不變，變更小球所帶的電荷量，視察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大．試驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的而增大，隨其所帶電荷量的而增大．此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是(填“累積法”“等效替代法”“限制變量法”或“演繹法”)．【答案】減小增大限制變量法【解析】由題意知，懸線夾角越大，說(shuō)明受力越大，故兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而增大，隨其所帶電荷量的增大而增大．此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是限制變量法．15．(12分)如圖所示，真空中有A、B、C三個(gè)點(diǎn)組成的一個(gè)等邊三角形，邊長(zhǎng)r＝0.1m，把兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷放在B、C兩點(diǎn)，它們帶電量相等，且Q＝3.0×10－8C(1)B、C上兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力是多大？(2)求A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小；(3)若在A點(diǎn)放置一個(gè)電量q＝－1×10－6C【答案】(1)8.1×10－4N(2)4.7×104N/C(3)4.7×10－2N【解析】(1)由庫(kù)侖定律得B、C上兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為F＝keq\f(Q2,r2)＝9.0×109×eq\f(3.0×10－82,0.12)N＝8.1×10－4N．(2)兩點(diǎn)電荷在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E＝keq\f(Q,r2)＝9.0×109×eq\f(3.0×10－8,0.12)N/C＝2.7×104N/C則A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)E＝2Ecos30°＝27eq\r(3)×103N/C≈4.7×104N/C．(3)F＝Eq＝1×10－6×4.7×104N＝4.7×10－2N．16．(12分)如圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個(gè)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝3×104N/C．在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝5×10－3kg的帶電小球，靜止時(shí)小球偏離豎直方向的夾角θ＝60°(g取10m/s2(1)小球的電性和電荷量；(2)懸線的拉力；(3)若小球靜止時(shí)離右板d＝5eq\r(3)×10－2m，剪斷懸線后，小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間遇到右極板．【答案】(1)正電eq\f(5\r(3),3)×10－6C(2)0.1N(3)0.1s【解析】(1)小球受靜電力向右，故帶正電，受力分析如圖所示．由平衡條件有Eq＝mgtan60°解得q＝eq\f(5\r(3),3)×10－6C．(2)由平衡條件得F＝eq\f(mg,cos60°)解得F＝0.1N．(3)剪斷細(xì)線后，小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．在水平方向上有ax＝eq\f(Eq,m)，d＝eq\f(1,2)axt2聯(lián)立以上兩式解得t＝0.1s．17．(10分)如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成θ角，重力加速度為g．(1)推斷小球帶何種電荷．(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E．(3)求此時(shí)細(xì)線中的拉力．【答案】(1)負(fù)電(2)eq\f(mgtanθ,q)(3)eq\f(mg,cosθ)【解析】(1)依據(jù)共點(diǎn)力平衡知，小球所受的電場(chǎng)力水