物理人教版高中必修三（2019年新編）第09章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用必刷卷（單元檢測(cè)）

高二物理必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用必刷卷班級(jí)姓名學(xué)號(hào)分?jǐn)?shù)（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)填寫在試卷上。2．回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時(shí)，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共14小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(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。）1．關(guān)于元電荷，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C．元電荷的值通常取D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的【答案】A【詳解】A．元電荷是最小的電量單位，不是指電子和質(zhì)子本身，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍，故B正確，不符合題意；C．元電荷的值通常取，故C正確，不符合題意；D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故D正確，不符合題意；故選A。2．關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法，正確的是（）A．只有體積很小的帶電體，才能作為點(diǎn)電荷B．體積很大的帶電體一定不能看作點(diǎn)電荷C．點(diǎn)電荷一定是電量很小的電荷D．兩個(gè)帶電的金屬小球，若它們的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離，可以把它們看作點(diǎn)電荷【答案】D【詳解】當(dāng)帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體可以看作帶電的點(diǎn)，叫作點(diǎn)電荷。所以，不能單從體積或帶電量上判斷是否可以看作點(diǎn)電荷。故選D。3．關(guān)于庫(kù)侖定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．庫(kù)侖定律只適用于兩點(diǎn)電荷之間的相互作用B．庫(kù)侖定律適用于任意兩帶電體之間的相互作用C．置于帶電空心球球心處的點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力為D．把電荷的正負(fù)號(hào)代入庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，F(xiàn)為正值表示引力，F(xiàn)為負(fù)值表示斥力【答案】A【詳解】AB．庫(kù)侖定律只適用于求兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由公式可知，當(dāng)時(shí)此時(shí)已不滿足點(diǎn)電荷條件，所以公式不適用，故C錯(cuò)誤；D．把電荷的正負(fù)號(hào)代入庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，F(xiàn)為正值表示斥力，F(xiàn)為負(fù)值表示引力，故D錯(cuò)誤。故選A。4．有關(guān)電場(chǎng)的理解，下述正確的是（）A．由可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場(chǎng)力成正比B．只有當(dāng)電場(chǎng)中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場(chǎng)這種特殊的物質(zhì)，才存在電場(chǎng)強(qiáng)度C．電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無(wú)關(guān)D．由公式E=可知，在離帶電體很近時(shí)，r接近于零，電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)無(wú)窮大【答案】C【詳解】A．由可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定。A錯(cuò)誤；BC．電場(chǎng)由場(chǎng)源電荷激發(fā)，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定，電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與試探電荷存在與否無(wú)關(guān)。B錯(cuò)誤；C正確；D．在離帶電體很近時(shí)，r接近于零，帶電體不能看成點(diǎn)電荷，E=不適用，r接近于零，電場(chǎng)強(qiáng)度不是無(wú)窮大。D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖所示，用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B彼此接觸，起初它們不帶電，貼在兩端下部的金屬箔是閉合的。把帶正電的物體C移近A端但不接觸，然后把A和B分開(kāi)較遠(yuǎn)的距離，再移去C，則（）A．C移近A端時(shí)，A端的金屬箔張開(kāi)，B端的金屬箔閉合B．C移近A端時(shí)，A端的金屬箔閉合，B端的金屬箔張開(kāi)C．A和B分開(kāi)，移去C后，A端的金屬箔會(huì)立即閉合D．A和B分開(kāi)，移去C后，A端的金屬箔仍會(huì)張開(kāi)【答案】D【詳解】AB．C移近A端時(shí)，由于感應(yīng)起電使A、B兩端帶等量異種電荷，兩金屬箔都張開(kāi)，故AB錯(cuò)誤；CD．A和B分開(kāi)，兩端電荷無(wú)法中和，移去C后，兩端仍然帶電，金屬箔仍會(huì)張開(kāi)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．下列關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法，正確的是（）A．電場(chǎng)線是正電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡B．電場(chǎng)線是實(shí)際存在的曲線C．等量異種電荷形成的電場(chǎng)線都是閉合的曲線D．帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，不可能沿著彎曲的電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】AB．電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶?chǎng)而引入的線，并不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)際上是不存在的，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線都起始于正電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)處，終止于負(fù)電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)處，不是閉合曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，若帶電粒子只受電場(chǎng)力，且電場(chǎng)線是曲線時(shí)，電場(chǎng)線不可能和軌跡線重合，如果重合則受力沿切向不能提供向心力使粒子軌跡彎曲，選項(xiàng)D正確。故選D。7．靜電給人們帶來(lái)很多方便，但有時(shí)也帶來(lái)很多麻煩，甚至造成危害。因此我們?cè)趹?yīng)用靜電的同時(shí)也要注意防止，下列生活情境中，利用了靜電屏蔽原理的是（）A．靜電復(fù)印機(jī)B．燃?xì)庠钌想娮狱c(diǎn)火器的針頭電極C．超高壓帶電作業(yè)所穿衣服的織物中摻入了金屬絲D．雷雨天，武當(dāng)山金殿的屋頂常出現(xiàn)“雷火煉殿”的奇觀【答案】C【詳解】A．靜電復(fù)印機(jī)利用了靜電吸附原理，A錯(cuò)誤；B．燃?xì)庠钌想娮狱c(diǎn)火器的針頭電極利用了尖端放電原理，B錯(cuò)誤；C．超高壓帶電作業(yè)所穿衣服的織物中摻入了金屬絲利用了靜電屏蔽原理，C正確；D．雷雨天，武當(dāng)山金殿的屋頂常出現(xiàn)“雷火煉殿”的奇觀是放電現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；故選C。8．日常生活中常常需要利用話筒和功率放大器將聲音進(jìn)行放大。如圖所示為有線話筒線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，兩根信號(hào)線外面包一層金屬網(wǎng)起到的作用是（）A．感應(yīng)起電 B．靜電屏蔽 C．靜電吸附 D．交流互感【答案】B【詳解】金屬導(dǎo)體和金屬網(wǎng)對(duì)外部電場(chǎng)有靜電屏蔽作用；兩根信號(hào)線外面包一層金屬網(wǎng)起到的作用是靜電屏蔽，以防止外部信號(hào)對(duì)電纜內(nèi)部電信號(hào)的干擾。故選B。9．用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(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是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱。則（）A．B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同B．A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C．E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)D．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最弱【答案】ACD【詳解】ABD．根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，兩電荷連線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，且大小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，向兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大。沿連線方向兩電荷兩側(cè)，正電荷左側(cè)和負(fù)電荷右側(cè)場(chǎng)強(qiáng)均向左，且大小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，故AD正確，B錯(cuò)誤；C．兩電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，均向右，且大小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，向兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，故C正確。故選ACD。10．如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線，該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱，O點(diǎn)為A、B點(diǎn)電荷連接的中點(diǎn)，a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B可能帶等量異號(hào)的正、負(fù)電荷B．A、B是兩個(gè)帶等量同種正電荷C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線，故其電場(chǎng)強(qiáng)度為零D．同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等，方向相反【答案】BD【詳解】AB．由電場(chǎng)線從正電荷開(kāi)始到負(fù)電荷終止，再由電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)，可知A、B是兩個(gè)帶等量同種正電荷，A錯(cuò)誤，B正確；C．電場(chǎng)線只是形象描述電場(chǎng)而假想的曲線，a、b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線，可其電場(chǎng)強(qiáng)度不是零，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)是對(duì)稱點(diǎn)，由圖可知，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密程度相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，所以同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等，方向相反，D正確。故選BD。11．在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，讓x軸與電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m（如圖甲所示），在A、B兩點(diǎn)分別放置帶正電的試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。已知靜電力常量，下列說(shuō)法正確的是（）A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是40N/C，方向沿x軸負(fù)方向B．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是2.5N/C，方向沿x軸正方向C．點(diǎn)電荷Q帶正電，所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)D．點(diǎn)電荷Q的帶電荷量約為【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)圖像乙的斜率可求出A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為同理可求出B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為由于試探電荷帶正電，可知A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿x軸正方向，A錯(cuò)誤，B正確；CD．由于點(diǎn)電荷Q在兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，且A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以場(chǎng)源電荷必定在A點(diǎn)的左側(cè)。設(shè)場(chǎng)源電荷的坐標(biāo)為x，據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得；聯(lián)立解得x=0.2m；，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。12．如圖，在（a，0）位置放置電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在（0，a）位置放置電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距P（a，a）為a的某點(diǎn)處放置點(diǎn)電荷Q，使得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，下列措施可行的是（）A．將電荷量為的點(diǎn)電荷置于（0，2a）位置B．將電荷量為的點(diǎn)電荷置于（0，2a）位置C．將電荷量為的點(diǎn)電荷置于（2a，0）位置D．將電荷量為的點(diǎn)電荷置于（2a，0）位置【答案】AC【詳解】A.若Q為正電荷，作出各點(diǎn)電荷在P(a，a)點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，如圖所示。根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向如圖所示，兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為E1=E0=方向與+q點(diǎn)電荷與-q點(diǎn)電荷的連線平行Q點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小三點(diǎn)電荷的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0，則E2方向如圖所示，大小有E1=E2解得Q=+2q由幾何關(guān)系可知Q的坐標(biāo)為(0，2a)；Q=-2q，根據(jù)對(duì)稱性可知Q的坐標(biāo)為(2a,0)，A、C正確，BD錯(cuò)誤；故選AC。第II卷（非選擇題共52分）二、計(jì)算題（滿分44分，其中15題10分，16題10分，17題12分，18題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）13．如圖所示，一個(gè)掛在絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球B靜止在圖示位置，其左側(cè)固定著另一個(gè)帶正電的小球A，已知B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角，A和B在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中（A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，，）。（1）求此時(shí)小球B受到的電場(chǎng)力大小和方向；（2）若小球A所帶電荷量為Q，求A、B間的距離?！敬鸢浮浚?），A指向B；（2）【詳解】（1）對(duì)小球B受力分析，得解得方向?yàn)橛葾指向B。（2）由庫(kù)侖定律有解得14．真空中，絕緣水平面上有兩個(gè)帶電荷量均為＋q的小物體A、B，質(zhì)量分別為mA、mB，兩者均可看做質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)相距L時(shí)，A、B均靜止，如圖所示。已知兩物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，靜電力常量為k。求：（1）B物體受到的摩擦力大??；（2）若只將A物體的電荷量增至＋Q，釋放后兩物體均運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)B的加速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意和已知條件可得知，B物體所受合力等于0，靜摩擦力大小為（2）釋放時(shí)，A、B間的庫(kù)侖力B物體受的滑動(dòng)摩擦力根據(jù)牛頓第二定律可得開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)B的加速度大小15．如圖所示，豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒的質(zhì)量為1.0×10-3kg，所帶電量為2.0×10-8C，該微粒沿圖中虛線從a沿直線運(yùn)動(dòng)到b，虛線與水平方向的夾角為θ=45°，重力加速度g取10m/s2。求：（1）畫出帶電粒子的受力分析圖，并判斷帶電粒子的電性；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。【答案】（1）帶負(fù)電；（2）5×105N/C【詳解】（1）受力分析如圖所示帶電粒子受到電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線方向相反，所以帶電粒子帶負(fù)電（2）由圖可得得16．地面上方存在水平的勻強(qiáng)