第九章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用 單元測(cè)試 (含解析)高二上學(xué)期物理人教版（2023）必修三冊(cè)

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本試卷共4頁(yè)，15小題，滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.（4分）下列說(shuō)法不正確的是().

A.電荷只有兩種,即正電荷和負(fù)電荷

B.所有帶電體的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍

C.電荷守恒定律在各種變化中都成立

D.摩擦?xí)r失去電子的物體帶負(fù)電

2.（4分）下列說(shuō)法正確的是（）

A.物體所帶的電荷量可以為

B.不帶電的物體上,既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷

C.摩擦起電的過程,是靠摩擦產(chǎn)生了電荷

D.利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電,實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子趨向或遠(yuǎn)離帶電體

3.（4分）甲、乙兩完全相同的金屬球（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別帶電+4q和-2q，當(dāng)它們相距d時(shí)，它們間的庫(kù)侖力大小為F.讓甲、乙接觸后，再使其相距，則甲、乙間的庫(kù)侖力大小為（）

A.2F

B.3F

C.4F

D.16F

4.（4分）如圖所示,三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)各自固定一個(gè)點(diǎn)電荷,A處點(diǎn)電荷受力如圖所示,則B處點(diǎn)電荷受力可能是（）

A.

B.

C.

D.

5.（4分）下列說(shuō)法中正確的是（）

A.根據(jù)E=,可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比

B.根據(jù)E=,可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)電荷的電荷量Q成正比

C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

D.電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡

6.（4分）如圖所示，M、N為兩個(gè)等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放一靜止的點(diǎn)電荷q（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來(lái)越大，速度也越來(lái)越大

B.點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大

C.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值

D.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，直到粒子速度為零

7.（4分）如圖所示，AB為等量同種點(diǎn)電荷間的連線，CB垂直于AB且∠CAB=30°，D為AC的中點(diǎn)，若已知D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為（）

A.E

B.

C.

D.

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.（6分）關(guān)于電場(chǎng)線的以下說(shuō)法中，正確的是（）

A.電場(chǎng)線密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大

B.沿電場(chǎng)線的方向,電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小

C.電場(chǎng)線越密的地方同一電荷受的靜電力就越大

D.順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷,電荷受靜電力大小一定不變

9.（6分）如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)過電場(chǎng)區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中可能的是()

A．該粒子帶正電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩到b

B．該粒子帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至b

C．該粒子帶正電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a

D．該粒子帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a

10.（6分）已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，而均勻帶電球売在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。現(xiàn)有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帯正電絕緣球體，M、N為一條直徑上距圓心O為的兩點(diǎn)，靜電力常量為k，則（）

A．M、N點(diǎn)的電勢(shì)小于O點(diǎn)的電勢(shì)

B．M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同

C．M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為

D．M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為

三、填空題：本題共2小題,共12分。

11.（6分）如圖所示，一小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究庫(kù)侖定律。在豎直墻上固定一個(gè)表面絕緣的壓力傳感器，一個(gè)帶電荷量為的金屬小球緊貼著壓力傳感器置于絕緣水平地面上。另一個(gè)帶電荷量也為的相同小球置于同一個(gè)絕緣水平地面上，、間距離為（遠(yuǎn)大于小球直徑），壓力傳感器顯示作用力為。現(xiàn)將移到距離為處后固定。

（1）此時(shí)傳感器顯示作用力為_____；

（2）另有一個(gè)不帶電的相同小球（圖中未畫出）從右側(cè)向左移動(dòng)，則球左側(cè)會(huì)感應(yīng)出______電荷（填“正”或“負(fù)”）；

（3）將與輕觸后把移走，此時(shí)傳感器顯示作用力為_____。

12.（6分）在電場(chǎng)中點(diǎn)放一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷,它受到的電場(chǎng)力為,則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______,換一個(gè)電荷量為的電荷放在點(diǎn),則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______。把該點(diǎn)的點(diǎn)電荷移走,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______。

四、計(jì)算題：本題共3小題，13題14分，14題14分，15題14分，共42分。

13.（14分）如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角為θ=30°，重力加速度為g，靜電力常量為k.求：

(1)帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

(2)細(xì)繩的長(zhǎng)度L.

14.（14分）如圖所示，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止.重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?/p>

(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的1/2，小物塊的加速度是多大；

15.（14分）15．（10分）如圖所示，在真空中B、C兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量相等，均為Q，而帶電的性質(zhì)不同，B為正、C為負(fù)，兩者相距R，A點(diǎn)與B、C等距離，均為R，靜電力常量為k，求：

(1)試求B、C連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為多少

(2)試求A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為多少？

答案解析

1.（4分）【答案】D

【解析】電荷只有兩種，即正電荷和負(fù)電荷。故A正確；所有帶電體的帶電量都是電荷量e=1.6×10-19C的整數(shù)倍，電荷量e稱為元電荷。故B正確；電荷守恒定律在各種變化中都成立。故C正確；電子帶負(fù)電。摩擦起電時(shí)失去電子的物體帶正電。故D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的，故選D。

2.（4分）【答案】D

【解析】物體所帶的電荷量不能為任意實(shí)數(shù)，只能為元電荷即1.60×10-9C的整數(shù)倍，所以物體所帶的電荷量不可能為2×10-19C，故A錯(cuò)誤；不帶電的物體，并不是沒有正、負(fù)電荷，而是沒有多余的電荷，故B錯(cuò)誤；摩擦起電是自由電荷轉(zhuǎn)移后，導(dǎo)致物體有多余電荷，從而使物體帶上電，故C錯(cuò)誤；靜電感應(yīng)帶電，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的自由電子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力作用下，遠(yuǎn)離或靠近帶電體，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。

3.（4分）【答案】A

4.（4分）【答案】B

【解析】A處點(diǎn)電荷所受靜電力大小為F,根據(jù)庫(kù)侖定律,結(jié)合平行四邊形定則及幾何關(guān)系可以知道,C處電荷對(duì)A處電荷的電場(chǎng)力為引力,B處電荷對(duì)A處電荷的電場(chǎng)力為斥力,C處電荷與A處電荷為異種電荷,A處電荷與B處電荷為同種電荷,所以可得C處電荷對(duì)B處電荷的電場(chǎng)力為引力,A處電荷對(duì)B處電荷的電場(chǎng)力為斥力,根據(jù)平行四邊形定則可得則B處點(diǎn)電荷受力可能,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤;故選B.

5.（4分）【答案】B

【解析】E＝F/q是定義式，場(chǎng)強(qiáng)大小由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的受力無(wú)關(guān)；A錯(cuò)；

E＝kQ/r2是決定式，點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比，B對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的疊加遵循平行四邊形定則，合場(chǎng)強(qiáng)大于等于兩個(gè)分場(chǎng)強(qiáng)之差，小于等于兩個(gè)分場(chǎng)強(qiáng)之和，不一定大于分場(chǎng)強(qiáng)，所以C錯(cuò)；電場(chǎng)線是人為想象出來(lái)用來(lái)模擬靜電場(chǎng)的曲線，并不表示粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，D錯(cuò)。

6.（4分）【答案】C

7.（4分）【答案】C

【解析】【分析】

根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，結(jié)合矢量合成法則，依據(jù)D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，可知點(diǎn)電荷A、B在D的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，從而分別確定兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，最后根據(jù)力的平行四邊形定則，即可求解.

【詳解】

根據(jù)幾何關(guān)系可知，D到A、B兩點(diǎn)間距等于AC的一半，也等于BC，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可知，兩點(diǎn)電荷在D的電場(chǎng)強(qiáng)度方向夾角為120°，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，可知，它們?cè)贒點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，即為E；那么A點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，則B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向如圖所示，

根據(jù)力的合成法則，結(jié)合余弦定理，則有C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為；故選C。

8.（6分）【答案】AC

【解析】A、電場(chǎng)線越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故A正確；

BD、沿電場(chǎng)線方向，其疏密變化情況未知，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小不能判定，電荷的受力情況也不能判定，故B、D錯(cuò)誤；

C、電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，根據(jù)可知同一電荷受的電場(chǎng)力就越大，故C正確；

故選AC。

9.（6分）BD

10.（6分）【答案】AC

【解析】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，分析知道M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求解，根據(jù)對(duì)稱性求N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，這個(gè)球體之外的球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零，這個(gè)球體所帶電荷量為，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向左；根據(jù)對(duì)稱性知N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為，方向向右；O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則MO間場(chǎng)強(qiáng)方向向左，NO間場(chǎng)強(qiáng)方向向右，所以M、N點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤；故選AC。

11.（6分）0.08;負(fù);0.04

【詳解】

（1）[1]由庫(kù)侖力公式可知

現(xiàn)將移到距離為處后固定

聯(lián)立可知

（2）[2]由于球帶正電，不帶電的相同小球從右側(cè)向左移動(dòng)，則球左側(cè)會(huì)感應(yīng)出負(fù)電荷。

（3）[3]將與輕觸后,此時(shí)球的電量為原來(lái)的一半，由庫(kù)侖力可知此時(shí)

12.（6分）【答案】;;

【解析】據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式C

據(jù)場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定,與試探電荷無(wú)關(guān),故把放在點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減為或移走試探電荷,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變,即為5.0×104N/C。

13.（14分）(1)

【解析】對(duì)B球，由平衡條件有：mgtanθ=qE

帶電小球在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

(2)

【解析】由庫(kù)侖定律有：其中：r=2Lsinθ=L解得：

14.（14分）(1)

【解析】建立如圖所示坐標(biāo)系，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡列方程：

在x軸方向：F合x=Fcosθ-mgsinθ=0

在y軸方向：F合y=FN-mgcosθ-Fsinθ=0

聯(lián)列代入θ=37°得：F=mg

在電場(chǎng)中電場(chǎng)力F=qE可得電場(chǎng)強(qiáng)度.

(2)0.3g.

【解析】建立如圖所示坐標(biāo)系對(duì)物體受力分析有：