2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章靜電場(chǎng)的描述階段評(píng)價(jià)含解析粵教版必修3

PAGE6-階段綜合評(píng)價(jià)（一）靜電場(chǎng)的描述(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)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．(2024·漳州檢測(cè))真空中有距離保持不變的兩個(gè)點(diǎn)電荷，若其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加了原來的eq\f(1,2)，但它們之間的相互作用力保持不變，則另一點(diǎn)電荷的電荷量削減了原來的()A.eq\f(1,2)B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,4)D.eq\f(1,24)解析：選B因?yàn)橐粋€(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加了原來的eq\f(1,2)，則q1′＝eq\f(3,2)q1，依據(jù)庫侖定律的公式F＝keq\f(q1q2,r2)知，若庫侖力不變，則q2′＝eq\f(2,3)q2，即另一電荷的電荷量減小了原來的eq\f(1,3)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2．如圖所示，是某驗(yàn)電器的結(jié)構(gòu)圖。下列說法正確的是()A．當(dāng)帶電體靠近金屬盤時(shí)，金屬箔張開肯定角度B．金屬箔張開過程，電場(chǎng)力肯定做負(fù)功C．兩金屬箔張開，說明金屬盤帶正電D．兩片金屬箔張開時(shí)，可能帶異種電荷解析：選A當(dāng)帶電體靠近金屬盤時(shí)，由于發(fā)生靜電感應(yīng)，金屬箔帶上了同種電荷，這兩片金屬箔張開肯定角度，在張開的過程中電場(chǎng)力做正功；驗(yàn)電器只能推斷物體是否帶電，不能說明是哪種電荷，故也不能說明金屬盤帶哪種電荷，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3．在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A．甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)解析：選C題圖甲中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A不符合題意；題圖乙中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B不符合題意；題圖丙中電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故C符合題意；電場(chǎng)線的疏密程度代表電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，故題圖丁中，b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，故D不符合題意。4．(2024·中山檢測(cè))真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，以連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以它們的中垂線為x軸，選項(xiàng)圖中能正確表示軸上場(chǎng)強(qiáng)狀況的是()解析：選A對(duì)于兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，在它們連線的中垂線上，從連線中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)漸漸減小，所以選項(xiàng)A正確。5．如圖所示是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則()A．左側(cè)源電荷帶負(fù)電B．A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高C．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等D．正電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能大于在B點(diǎn)電勢(shì)能解析：選A依據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)可知，左側(cè)為負(fù)電荷，右側(cè)為正電荷，選項(xiàng)A正確；依據(jù)電場(chǎng)線的性質(zhì)，B點(diǎn)電勢(shì)高、電場(chǎng)強(qiáng)度大，正電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。6．如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是該點(diǎn)電荷標(biāo)有電場(chǎng)方向的一條電場(chǎng)線，一帶電粒子只在靜電力作用下從A沿著虛線運(yùn)動(dòng)到B。設(shè)該粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是()A．粒子肯定帶負(fù)電B．點(diǎn)電荷Q靠近M端C．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系是EA＝EBD．該粒子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能EpA<EpB解析：選D點(diǎn)電荷Q電性不清晰，點(diǎn)電荷可能帶正電荷靠近N端，也可能帶負(fù)電荷靠近M端，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；依據(jù)電場(chǎng)線性質(zhì)φA<φB及運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可知，電場(chǎng)力應(yīng)當(dāng)指向曲線彎曲內(nèi)側(cè)，即帶電粒子肯定是正電荷，所以該粒子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能EpA<EpB，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確。7．某點(diǎn)電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B．若將一正摸索電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無法推斷D．若將一正摸索電荷從d點(diǎn)由靜止釋放，電荷將沿著電場(chǎng)線由d到c解析：選B由沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低和電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)，可知a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；由電勢(shì)能的公式：Ep＝qφ，可得出正摸索電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能低于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系，可知將一正摸索電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，故B正確；因?yàn)殡妶?chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，故c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；正摸索電荷在d點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力沿該處電場(chǎng)線的切線方向，使該電荷離開該電場(chǎng)線，所以該電荷不行能沿著電場(chǎng)線由d到c，故D錯(cuò)誤。8．如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說法中正確的是()A．A、B兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同B．C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同C．帶正電的摸索電荷在O處的電勢(shì)能小于在B處的電勢(shì)能D．帶正電的摸索電荷在C處賜予某一初速度，電荷可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：選B依據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，結(jié)合等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性特點(diǎn)可知，A、B場(chǎng)強(qiáng)相同，A點(diǎn)電勢(shì)較高，故A錯(cuò)誤；如圖所示，依據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性，C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同，故B正確；依據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，則正電荷在O處電勢(shì)能大于在B處電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；依據(jù)電場(chǎng)線疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小可知各處電場(chǎng)強(qiáng)度不同，帶正電的摸索電荷在C處賜予某一初速度，電荷不行能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。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，可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電荷和正電荷，B球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，則A球受力個(gè)數(shù)為()A．可能受到2個(gè)力作用 B．可能受到3個(gè)力作用C．可能受到4個(gè)力作用 D．可能受到5個(gè)力作用解析：選ACA、B球帶異種電荷，兩者間存在庫侖引力，當(dāng)引力大小等于A球重力時(shí)，則A球只受這兩個(gè)力作用，靜止在斜面上；當(dāng)庫侖引力小于A球重力時(shí)，則A球受重力、庫侖引力和斜面對(duì)它的支持力與摩擦力，共4個(gè)力作用，故A、C正確。10．如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則()A．M的電荷量比N的大B．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷C．靜止時(shí)M受到的合力比N的大D．移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功解析：選BD兩帶電小球分別在兩球間的庫侖力和水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用下處于平衡狀態(tài)，因?yàn)閮尚∏蜷g的庫侖力等大反向，則勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)兩帶電小球的電場(chǎng)力也等大反向，所以兩帶電小球的帶電荷量相等，電性相反，靜止時(shí)，兩球所受合力均為零，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；M、N兩帶電小球受到的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力分別水平向左和水平向右，即M帶負(fù)電，N帶正電，M、N兩球在移動(dòng)的過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M、N均做負(fù)功，選項(xiàng)B、D正確。11．[多選]如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN。P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON。則()A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C．M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)解析：選AD由題圖和幾何關(guān)系可知M和P兩點(diǎn)不處在同一等勢(shì)線上而且有φM>φP，A正確；將負(fù)電荷由O點(diǎn)移到P點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功，即電場(chǎng)力做負(fù)功，B錯(cuò)誤；依據(jù)U＝Ed，O到M的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于M到N的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，所以有UOM>UMN，C錯(cuò)誤；在O點(diǎn)靜止釋放帶正電粒子后，電場(chǎng)力方向與速度方向相同，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)，D正確。12．如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，現(xiàn)在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)O處放置一負(fù)點(diǎn)電荷Q，并在以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上選取a、b、c、d、e、f六點(diǎn)，其中ac連線為球的水平大圓直徑，bd連線與電場(chǎng)方向平行。不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．將點(diǎn)電荷＋q從球面上b點(diǎn)移到f點(diǎn)，電勢(shì)能增加D．若從a點(diǎn)拋出一帶正電小球，小球可能沿a、e、c、f所在圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：選CD因?yàn)樨?fù)點(diǎn)電荷Q在b、d兩點(diǎn)形成的電勢(shì)相等，而勻強(qiáng)電場(chǎng)在b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，則疊加后b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由對(duì)稱性可知，a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將點(diǎn)電荷＋q從球面上b點(diǎn)移到f點(diǎn)，負(fù)點(diǎn)電荷Q對(duì)點(diǎn)電荷＋q不做功，但是勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)點(diǎn)電荷＋q做負(fù)功，則電勢(shì)能增加，選項(xiàng)C正確；若從a點(diǎn)拋出一帶正電小球，若滿意mg＝qE，則帶正電的小球在負(fù)點(diǎn)電荷Q的庫侖吸引力的作用下可能沿a、e、c、f所在圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(10分)多少個(gè)電子的電荷量等于－32.0μC？干燥的天氣一個(gè)人脫了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0μC的凈電荷量。此人身上有多少個(gè)凈剩余電子？他的質(zhì)量增加了多少？(電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝－1.6×10－19C,1μC＝10－解析：n1＝eq\f(Q1,e)＝eq\f(－32.0×10－6,－1.6×10－19)個(gè)＝2.0×1014個(gè)。人身上凈剩余的電子個(gè)數(shù)n2＝eq\f(Q2,e)＝eq\f(－48.0×10－6,－1.6×10－19)個(gè)＝3.0×1014個(gè)。由于人身上多了n2個(gè)電子，他的質(zhì)量增加m＝n2me＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16答案：2.0×1014個(gè)3.0×1014個(gè)2.73×10－1614．(10分)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長為L的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k，若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小以及小球c的帶電荷量。解析：設(shè)c小球帶電荷量為Q，以c小球?yàn)樘接憣?duì)象進(jìn)行受力分析，依據(jù)平衡條件得a、b對(duì)c的合力與勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)c的靜電力等值反向，即2×eq\f(kqQ,L2)×cos30°＝EQ，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝eq\f(\r(3)kq,L2)。以a小球?yàn)樘接憣?duì)象進(jìn)行受力分析，依據(jù)平衡條件得b、c對(duì)a的合力與勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)a的靜電力等值反向，即eq\f(kqq,L2)＝eq\f(kQq,L2)×cos60°，所以c球的帶電荷量為Q＝2q。答案：eq\f(\r(3)kq,L2)2q15．(12分)如圖所示，在平行金屬帶電極板MN的電場(chǎng)中，將電荷量為－4×10－6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板，電場(chǎng)力做負(fù)功8×10－4J，把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板，電場(chǎng)力做正功4×10－4J，N板接地，設(shè)地面為零電勢(shì)面。問：(1)A點(diǎn)的電勢(shì)φA是多少？(2)UMN等于多少？解析：(1)A、N間的電勢(shì)差：UAN＝eq\f(WAN,q)＝－100V，又因?yàn)椋篣AN＝φA－φN，φN＝0，則A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝－100V。(2)UMN＝eq\f(WMN,q)＝eq\f(WMA＋WAN,q)＝－300V。答案：(1)－100V(2)－300V16．(14分)如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc與電場(chǎng)方向成60°角，一電荷量為q＝4×10－8C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功為W1＝1.2×10－7J。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；(2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。解析：(1)依據(jù)題設(shè)條件有W1＝qEdab所以E＝eq\f(W1,qdab)＝eq\f(1.2×10－7,4×10－8×5×10－2)N/C＝60N/C。(2)b、c兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離為dbccos60°，則W2＝qEdbccos60°＝4×10－8×60×0.12×eq\f(1,2)J＝1.44×10－7J。(3)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力做的功W＝W1＋W2又W＝qUac故Uac＝eq\f(W1＋W2,q)＝eq\f(1.2×10－7＋1.44×10－7,4×10－8)V＝6.6V。答案：(1)60N/C(2)1.44×10－7J(3)6.6V17．(14分)(2024·湖北龍泉中學(xué)月考)如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于豎直面內(nèi)，勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行。環(huán)上穿有一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受電場(chǎng)力和重力大小相等。小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的方向向上恰與電場(chǎng)垂直。重力加速度為g。(1)若小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)與小球間無力的作用，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA是多大？(2)要使小球能運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)，小球在A點(diǎn)的速度至少是多大？(3)在保證小球恰好做圓周運(yùn)動(dòng)的前提下，小球?qū)壍赖淖畲髩毫κ嵌啻?？解析?1)小球在豎直平面內(nèi)沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，由題意知，在A點(diǎn)電場(chǎng)力供應(yīng)向心力，則有qE＝mg＝eq\f(mvA2,r)，解得vA＝eq\r(gr)。(2)小球的等效最高點(diǎn)C如圖所示，小球能過等效最高點(diǎn)C必能過B點(diǎn)，小球到達(dá)等效最高點(diǎn)C的速度vC≥0，小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過程，由動(dòng)能定理得－m