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

PAGEPAGE9第九章單元達標(biāo)檢測卷一、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選項中，只有一項是符合題目要求的．1．下列關(guān)于電場線的說法中，正確的是()A．電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同B．沿電場線方向，電場強度越來越小C．電場線越密的地方，同一摸索電荷所受靜電力就越大D．在電場中，順著電場線方向移動電荷，電荷受到的靜電力大小恒定【答案】C【解析】電場線上某點的切線方向就是該點的電場強度方向，和正電荷受力方向相同，和負(fù)電荷受力方向相反，故A錯誤；電場強度的大小用電場線的疏密表示，與電場線的方向無關(guān)，故B、D錯誤，C正確．2．關(guān)于庫侖定律公式F＝keq\f(q1q2,r2)，下列說法正確的是()A．該公式對任何狀況都適用B．當(dāng)真空中的兩個電荷間的距離r→0時，它們之間的靜電力F→∞C．當(dāng)真空中的兩個電荷之間的距離r→∞時，庫侖定律就不適用了D．當(dāng)真空中的兩個電荷之間的距離r→0時，兩電荷就不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了【答案】D【解析】庫侖定律適用于真空中點電荷，當(dāng)真空中兩電荷間的距離r→0時，兩電荷不能看成點電荷，公式不適用，故D正確．3．帶正電的點電荷四周的電場線分布如圖所示，M、N為同一電場線上的兩點，則M、N兩點的電場強度()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】點電荷四周電場強度E＝keq\f(Q,r2)，故M的電場強度大于N，場強方向相同，故D正確．4．A、B、C三點在同始終線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷．當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，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處電場強度為E，則F＝qE．由點電荷的電場強度公式E＝eq\f(kQ,r2)可知，C處的電場強度為－eq\f(E,4)，在C處放電荷量為－2q的點電荷，其所受靜電力為F′＝－2q·eq\f(－E,4)＝eq\f(F,2)，故B正確．5．下述說法正確的是()A．依據(jù)E＝eq\f(F,q)，可知電場中某點的場強與電場力成正比B．帶電荷量Q和3Q的點電荷A、B相互作用時，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍C．依據(jù)庫侖定律表達式F＝keq\f(q1q2,r2)，當(dāng)兩電荷之間的距離r→0時，兩電荷之間的庫侖力F→∞D(zhuǎn)．依據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)，可知點電荷電場中某點的場強與該點電荷的電量Q成正比【答案】D【解析】電場強度是由電場本身確定的物理量，與摸索電荷的電量以及所受的電場力無關(guān)，A錯誤；電荷量Q和3Q的點電荷A、B相互作用時，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錯誤；當(dāng)兩電荷之間的距離r→0時，電荷不能看成點電荷，庫侖定律不再適用，C錯誤；依據(jù)E＝eq\f(kQ,r2)，可知點電荷電場中某點的場強與該點電荷的電量Q成正比，D正確．6．取一個銅質(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．用起電機使銅球帶電時，銅球四周的頭發(fā)碎屑會呈現(xiàn)如圖所示的發(fā)散狀圖樣．下列說法正確的是()A．電場線是真實存在的 B．發(fā)散狀的黑線是電場線C．帶電銅球四周存在著電場 D．只在發(fā)散狀的黑線處存在著電場【答案】C【解析】電場可以用電場線來描述，電場線是人為設(shè)想出來的，其實并不存在，故A、B錯誤．電場是電荷或變更磁場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，故C正確．發(fā)散狀的黑線，能描述出電場的分布，沒有黑線處，也存在電場的，故D錯誤．7．如圖所示，在兩個等量異號的點電荷連線的中垂線上有與連線中點O等距離的a、b兩點，在連線上有距中點O等距離的c、d兩點，則下列場強大小關(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】因為是等量異種電荷的靜電場，依據(jù)電場線的疏密分布特點可知，在連線上從c到d，電場強度先變小再變大，依據(jù)對稱性知Ec＝Ed>EO，故C、D錯誤；在中垂線上，依據(jù)對稱性可知Ea＝Eb<EO，故A正確，B錯誤．8．下列關(guān)于電場強度的兩個表達式E＝eq\f(F,q)和E＝eq\f(kQ,r2)的敘述，正確的是()A．E＝eq\f(F,q)是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量B．E＝eq\f(F,q)是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的靜電力，q是放入電場中的電荷的電荷量，它只適用于點電荷的電場C．E＝eq\f(kQ,r2)是點電荷電場強度的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場D．分析庫侖定律的表達式F＝keq\f(q1q2,r2)，式中eq\f(kq2,r2)是點電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的電場強度【答案】C【解析】公式E＝eq\f(E,q)是電場強度的定義式，適用任何電場．E＝eq\f(kQ,r2)是點電荷電場強度的計算公式，只適用于點電荷電場，庫侖定律公式F＝keq\f(q1q2,r2)中的eq\f(kq1,r2)可以看成q1在q2處的電場．故A、B、D錯誤，C正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．9．如圖所示中帶箭頭的直線是某電場中的一條電場線，在該直線上有a、b兩點，用Ea、Eb分別表示a、b兩點的電場強度大小，則()A．a(chǎn)、b兩點電場強度方向相同B．電場線從a指向b，所以Ea>EbC．電場線是直線，所以Ea＝EbD．不知a、b旁邊的電場線分布，Ea、Eb大小不能確定【答案】AD【解析】由于電場線上每一點的切線方向跟該點的電場強度方向一樣，而該電場線是直線，故A正確．電場線的疏密表示電場的強弱，只有一條電場線時，無法確定電場線的疏密，Ea和Eb的關(guān)系不能確定，故B、C錯誤，D正確．10．用電場線能很直觀、很便利地比較電場中各點處電場強度的大小．如圖甲所示是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點：O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點，B、C和A、D也關(guān)于O對稱．則()A．B、C兩點電場強度大小和方向都相同B．A、D兩點電場強度大小相等，方向相反C．E、O、F三點比較，O的電場強度最強D．B、O、C三點比較，O點電場強度最弱【答案】ACD【解析】由對稱性可知，B、C兩點電場強度大小和方向均相同，A正確；A、D兩點電場強度大小相同，方向也相同，B錯誤；在兩電荷連線的中垂線上，O點電場強度最強，在兩點電荷連線上，O點電場強度最弱，C、D正確．11．圖甲為某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，一電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，其速度—時間圖像如圖乙所示，則下列敘述正確的是()A．電場線方向由B指向AB．電場強度大小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—時間圖像分析，電荷做加速度減小的加速運動，所以靜電力向右，電場線方向向左，A正確；加速度減小，靜電力減小，電場強度減小，B正確；依據(jù)點電荷電場特點，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向左推動少許，兩個小球?qū)⒅匦逻_到平衡，則兩個小球的受力狀況與原來相比()A．推力F將增大B．豎直墻面對小球A的彈力變小C．地面對小球B的彈力肯定增大D．兩個小球之間的距離增大【答案】BD【解析】對球A受力分析，A受三個力的作用，即重力GA，墻壁對A的彈力FA和B對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向左推動少許時，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A、B整體受力分析可知，F(xiàn)A＝F，故推力F也將減小，A錯誤；對小球A和B整體受力分析可知，地面對小球B的支持力和小球A和B的重力平衡，因此地面對B的支持力保持不變，C錯誤；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球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示．試驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處漸漸向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三個點組成的一個等邊三角形，邊長r＝0.1m，把兩個帶正電的點電荷放在B、C兩點，它們帶電量相等，且Q＝3.0×10－8C(1)B、C上兩個點電荷之間的庫侖力是多大？(2)求A點的合場強大小；(3)若在A點放置一個電量q＝－1×10－6C【答案】(1)8.1×10－4N(2)4.7×104N/C(3)4.7×10－2N【解析】(1)由庫侖定律得B、C上兩個點電荷之間的庫侖力大小為F＝keq\f(Q2,r2)＝9.0×109×eq\f(3.0×10－82,0.12)N＝8.1×10－4N．(2)兩點電荷在A處產(chǎn)生的場強大小分別為E＝keq\f(Q,r2)＝9.0×109×eq\f(3.0×10－8,0.12)N/C＝2.7×104N/C則A點的合場強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方向水平向右的勻強電場區(qū)域，電場強度E＝3×104N/C．在兩板間用絕緣細線懸掛一個質(zhì)量m＝5×10－3kg的帶電小球，靜止時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)若小球靜止時離右板d＝5eq\r(3)×10－2m，剪斷懸線后，小球經(jīng)多長時間遇到右極板．【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)剪斷細線后，小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向做自由落體運動．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，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，靜止時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)求電場強度E．(3)求此時細線中的拉力．【答案】(1)負(fù)電(2)eq\f(mgtanθ,q)(3)eq\f(mg,cosθ)【解析】(1)依據(jù)共點力平衡知，小球所受的電場力水