2021-2022高中物理第三冊(cè)單元素養(yǎng)檢測(cè)：第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)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(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl，滑動(dòng)鼠標(biāo)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(cè)（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(fù)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(fù)電,是因?yàn)椴ＡО羯嫌行╇娮愚D(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(fù)電，選項(xiàng)C正確。2。關(guān)于庫(kù)侖定律,以下說(shuō)法中正確的是 （）A。庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的帶電體B。庫(kù)侖定律是實(shí)驗(yàn)定律C。庫(kù)侖定律僅適用于靜止的點(diǎn)電荷間的相互作用D.根據(jù)庫(kù)侖定律，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí)，則庫(kù)侖力趨近于無(wú)窮大【解析】選B。庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷是指放入電場(chǎng)時(shí)對(duì)該處的電場(chǎng)無(wú)影響的帶電體,不一定就是體積很小的帶電體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；庫(kù)侖定律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律，所以是實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)B正確;庫(kù)侖定律對(duì)靜止的點(diǎn)電荷和運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷間的相互作用都是適用的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),就不能看作點(diǎn)電荷了,于是庫(kù)侖定律就不再適用了，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。3。某點(diǎn)電荷電荷量為Q，在其電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一電荷量為q的試探電荷，受到的靜電力為F，則 ()A。P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=QUOTEB.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=QUOTEC。撤去試探電荷，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D。把q變?yōu)?q，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【解析】選B。由題意可知,P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=QUOTE，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷的有無(wú)以及帶電量均無(wú)關(guān)，則撤去試探電荷或者把q變?yōu)?q，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均不變，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;故選B。4.如圖所示,用兩根同樣長(zhǎng)的細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn)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(wú)法確定【解析】選B。兩球之間的庫(kù)侖力屬于作用力和反作用力，大小相等,方向相反；兩個(gè)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(gè)力的合力等值、反向、共線，故α=β;所以B選項(xiàng)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(diǎn),O為圓心,∠MOP=60°，等量、異號(hào)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)的疊加可知各點(diǎn)電荷單獨(dú)在O點(diǎn)形成的場(chǎng)強(qiáng)大小,移動(dòng)之后電荷距O點(diǎn)的距離不變,故電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,則由矢量合成的方向可得出移動(dòng)之后的合電場(chǎng);即可求得比值。每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為QUOTE,則當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，合場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)，其連線過(guò)圓盤圓心O且與盤面垂直，若OA=AB=R，有一電荷在A點(diǎn)受帶電圓盤的作用力為F,則它在B點(diǎn)時(shí)的受力為 （)A.QUOTE B。4FC.F D.以上選項(xiàng)都不對(duì)【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(shí)才可以看成點(diǎn)電荷.因OA=AB=R,帶電體本身的大小不能忽略，不能看成點(diǎn)電荷,庫(kù)侖定律不再適用,選項(xiàng)D正確。7。下列各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 ()【解析】選C.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,電場(chǎng)線疏密代表場(chǎng)強(qiáng)大小，切線方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向;A中A、B兩點(diǎn)方向不同，故A錯(cuò)誤;B中A、B兩點(diǎn)方向相同，但是疏密程度不同,故B錯(cuò)誤；C中電場(chǎng)線是等間距平行線,所以A、B兩點(diǎn)大小方向都相同，故C正確;D中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)線方向不同，疏密程度也不同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同,故D錯(cuò)誤;故選C。8。如圖所示,光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c（均可視為點(diǎn)電荷),三球沿一條直線擺放，僅在靜電力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下判斷正確的是 （)A。a對(duì)b的靜電力一定是斥力B。a對(duì)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(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài),三個(gè)點(diǎn)電荷必須滿足“三點(diǎn)共線,兩同夾異，兩大夾小"，所以選項(xiàng)D正確.9。絕緣細(xì)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(shí)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(bǔ)排斥開D。b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開【解析】選D。帶電物體能夠吸引輕小物體，故b會(huì)將a球吸引過(guò)來(lái),a與b接觸后,帶同種電荷而分開，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本題共3小題，共24分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）10.（8分）如圖所示，相距為2d的A和B兩點(diǎn)上固定著兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q和-Q。在A、B連線的中垂線上取一點(diǎn)P,垂足為O，∠PAO=α,求:（1)B處的點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;（2）P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.【解析】（1)負(fù)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是正、負(fù)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)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(xì)線上,線的另一端固定在O點(diǎn)。整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與水平面平行且沿OA方向,小球靜止在A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力F=10N，如圖所示。（1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)若燒斷細(xì)線，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，位移大小為1.0m時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少？【解析】（1）小球靜止在A點(diǎn)時(shí)受到的靜電力等于細(xì)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(yùn)動(dòng)，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(diǎn)電荷A、B相距r，則：(1）兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)多大?（2）在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,距A、B兩點(diǎn)都為r的O’點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何?【解析】分別求+Q和-Q在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向,然后根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理,求出合場(chǎng)強(qiáng).（1)如圖甲所示,A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,由A→B。A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EA=EB=QUOTE=QUOTE。所以O(shè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)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(guó)Ⅱ卷)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)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(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等.則 ()A.a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等D.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【解析】選A、B、C。把帶等量異種電荷的絕緣細(xì)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(chǎng)的規(guī)律，可得a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，均向下,A正確；由于具有對(duì)稱性,a、b兩點(diǎn)電勢(shì)一定相等,B正確;c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同,C正確;c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)高，D錯(cuò)誤。14.(5分）如圖甲所示,在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出）,O、A、B為軸上三點(diǎn).放在A、B兩點(diǎn)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?yàn)殪o電力的正方向,則 （)A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷B.點(diǎn)電荷Q在A、B之間C。點(diǎn)電荷Q在A、O之間D.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)和負(fù)的試探電荷放在B點(diǎn)所受靜電力的方向都沿x軸正向，說(shuō)明點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷并且在A、B之間,A、C錯(cuò)誤,B正確；F—q圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,得出A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2×103N/C,D錯(cuò)誤。15.(5分）（2019·全國(guó)卷Ⅰ）如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下,兩細(xì)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(fù)電荷C.P帶正電荷,Q帶負(fù)電荷D。P帶負(fù)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(chǎng)力的合力水平向右，細(xì)繩不可能恰好與天花板垂直，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若P和Q都帶負(fù)電荷，P在水平方向受電場(chǎng)力的合力水平向左，細(xì)繩不可能恰好與天花板垂直，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若P帶正電荷,Q帶負(fù)電荷,P在水平方向受電場(chǎng)力的合力水平向右,Q在水平方向所受電場(chǎng)力的合力向左,兩細(xì)繩不可能都恰好與天花板垂直,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，P在水平方向受電場(chǎng)力的合力可能為0,Q在水平方向所受電場(chǎng)力的合力也可能為0,故選項(xiàng)D正確。16。（10分）如圖所示，兩個(gè)可看成點(diǎn)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(qiáng)電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小和兩球的間距為多大?【解析】由力的平衡條件對(duì)A有:QE+FAB=4mg①對(duì)B有：4QE=mg+FAB②①②聯(lián)立得E=QUOTE,FAB=3mg設(shè)AB間距為r,由庫(kù)侖定律知FAB=kQUOTE所以r=QUOTE=QUOTE=2QQUOTE答案:QUOTE2QQUOTE17.(15分）如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,其帶電量為2.0×10-8C,此時(shí)距O點(diǎn)10cm處的P點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)恰好為零。求原勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是多少？若以O(shè)點(diǎn)為圓心，以O(shè)P長(zhǎng)為半徑作一圓,在O點(diǎn)正上方圓周上S點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少？方向如何?【解析