2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第一章 静电场的描述 单元检测卷4（含解析）

这是一份2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第一章 静电场的描述 单元检测卷4（含解析），共13页。
2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第一章 静电场的描述 单元检测卷4（含解析）一、单选题（共35分）1．下列说法正确的是（　　）A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同B．正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做负功C．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则静电力做功为零D．电荷在电场中运动，因为静电力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立2．由如图所示的电场线可判定（　　）A．该电场一定是匀强电场B．负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大C．A点的电势一定低于B点的电势D．负电荷放在B点所受电场力方向向右3．有两个完全相同的小球A、B，质量均为m，带等量异种电荷，其中A带电荷量为＋q，B带电荷量为－q.现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上，两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧．在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场．如图所示，系统处于静止状态时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ＝60°，则弹簧的弹力为(静电力常量为k，重力加速度为g)(　　)A． B．C． D．4．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，下列说法中正确的是（　　）A．x轴上x2到之间的电场强度小于到x3之间的电场强度B．x轴上x2到之间的电场强度的方向与到x3之间的电场强度的方向相同C．负电荷沿x轴从运动到x3的过程中，电场力做负功，电势能增加D．正电荷沿x轴从x1运动到的过程中，电场力做正功，电势能减少5．有关电场强度的理解，下述说法正确的是（　　）A．由E＝ 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比B．由E＝ 可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度达无穷大C．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度D．带电体在电场中一定受到力的作用6．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/mB．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点电势逐渐升高D．A、B两点间的电势差=5V7．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（　　）A．x＝2 m处电场强度一定为零B．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小C．x＝2 m处电场方向一定沿x轴正方向D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大二、多选题（共25分）8．M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M带正电荷2.72×10－9 C，下列判断正确的有（　　）A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 CC．摩擦过程中电子从M转移到ND．M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子9．如图所示，两个带等量正电荷的点电荷分别固定于轴上的、两点，其位置关于直角坐标系的原点对称。圆弧是一个以点为圆心的半圆，点为半圆与轴的交点，、为一平行于轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是（     ）A．、两点的电势相同B．、两点的电场强度相同C．将一个带负电的试探电荷先沿着圆弧从点移到点，再沿轴正方向移动，试探电荷的电势能先增大后不变D．设两电荷在半圆上任意一点产生的电场强度大小分别是，，则为一定值10．两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10－3C、质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其在水平面内运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是（　　） A．由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小B．B、A两点间的电势差UBA=5VC．由C点到A点电势逐渐降低D．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强为100N/C11．如图所示在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点O为圆心的两个同心圆，两圆上有a、b、c、d四个点，Oac三点共线，则（　　） A．a、c两点的电场强度方向相同，大小不可能相等B．a、b两点的电势相同C．将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力不做功D．带正电的试探电荷仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动12．如图所示，在正方形的四个顶点分别固定有电量大小相等的点电荷，A、B、C、D分别是正方形四个边的中点，则（　　） A．A、B两点场强相同，电势相等B．C、D两点场强相同，电势相等C．将电荷从A沿直线移到B，其电势能一直在增大D．将电荷从C沿直线移到D，电场力一直对其做正功三、解答题（共40分）13．通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为 0，如何理解“无限远”？14．电偶极子是继点电荷之后最简单且最重要的带电系统，查阅资料简述电偶极子的特征。15．如图所示，在匀强电场中，电场线与水平方向的夹角为θ，有一质量为m、带电荷量为＋q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线OA恰好呈水平状态。（重力加速度为g）（1）求电场强度的大小；（2）若用外力使小球绕O点做半径为L的圆周运动沿圆弧（图中虚线）从A点运动到O点正下方的B点，求此过程中电场力对小球做的功以及小球电势能的变化情况。16．带电棒吸引于燥软木屑，木屑接触棒以后，往往又剧烈地跳离此棒。试解释之。
参考答案1．C【解析】【详解】A．静电力做功和电荷运动路径无关，只与初末位置的电势差有关，故A错误；B．正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的静电力方向和电荷的运动方向相同，故静电力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，静电力对负电荷做正功，故B错误；C．静电力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，静电力做功为零，故C正确；D．电荷在电场中运动，静电力可能对电荷做功，但能量守恒依然成立，故D错误。故选C。2．B【解析】【详解】A．仅有一条电场线，无法判断电场是否为匀强电场，A错误；C．沿着电场线的方向电势降低，由此可知C错误；B．根据电势能的定义可知，负电荷在电势越低的位置，电势能越高，负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大，B正确；D．负电荷的受力方向与电场强度方向相反，由图可知，B点的电场强度方向向右，负电荷放在B点所受电场力方向向左，D错误。故选B。3．D【解析】【详解】对A球受力分析，由共点力平衡可得联立解得故选D。4．C【解析】【详解】A．图像的斜率的绝对值表示电场力大小，根据F=qE可知也可以表示电场强度的大小，故x2到之间的电场强度大于到x3之间的电场强度，故A错误；B．沿着电场强度的方向电势降低，故上x2到之间的电场强度的方向与到x3之间的电场强度的方向相反，故B错误；C．负电荷沿x轴从运动到x3的过程中，电势降低，故是沿着电场线运动，故电场力做负功，电势能增加，故C正确；D．正电荷沿x轴从x1运动到的过程中，电势增加，故电场力做负功，电势能增加，故D错误。故选C。5．D【解析】【详解】AC．E＝ 是电场强度的定义式，电场强度是反映电场本身特性的物理量，只与电场本身有关，与电场中是否存在试探电荷，及所受的电场力无关，故AC错误；B．E＝ ，适用于真空中点电荷，在离点电荷很近，r接近于零时，不能看做点电荷，公式不适用，故B错误；D．电体在电场中一定受到电场力的作用，故D正确。故选D。6．A【解析】【详解】A．速度-时间图线的斜率表示加速度，B点处为图线切线斜率最大的位置，说明B点电场强度最大，由图象求得加速度由牛顿第二定律得解得E=1V/m故A正确；BC．由C到A的过程中物块的动能一直变大，所以其电势能一直减小，又因小物块带正电，所以从C点到A点电势电势逐渐降低，故BC错；D．从B到A过程中，根据动能定理解得则故D错误。故选A。7．D【解析】【详解】A．φ﹣x图象的斜率等于电场强度，则知x=2m处的电场强度不为零，A错误；B．由斜率看出，从0到3m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，B错误；C．从0到x=3m处电势不断降低，但x=2m点的电场方向不一定沿x轴正方向，C错误；D．沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大，D正确。故选D。8．BCD【解析】【详解】A．原本不带电的物体处于电中性，不是不带电，而是正负电荷相等，故A错误；B．根据电荷守恒定律可知N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C，故B正确；C．根据摩擦起电可知，M带正电荷，失去电子，摩擦过程中电子从M转移到N，故C正确；D．M在摩擦过程中失去电子个数故D正确。故选BCD。9．AD【解析】【详解】A．由对称性和等势线分布可知，a、b两点电势相同，A正确；B．电场强度大小相等，但方向不同，B错误；C．负电荷从a点移到c点，电场力做负功电势能一直增大，再从c点沿y轴正方向移动电场力同样做负功电势能也一直增大，C错误；D．半圆上任一点与P点连线与PQ夹角为则为一定值，D正确。故选AD。10．ACD【解析】【详解】A．由v－t图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故A正确；B．由v－t图象可知，A、B两点的速度分别为，再根据动能定理得解得故故B错误；C．两个等量同种正点电荷连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐降低，故C正确；D．小物块在B点的加速度最大，为所受的电场力最大为则场强最大值为故D正确。故选ACD。11．BD【解析】【详解】A．根据两个等量同种负点电荷电场线特点，a、c两点的电场强度方向相同，由于两点电荷连线中点场强为零，无穷远处场强为零，则中垂线上存在场强最大值的位置，而a、b可能关于此位置对称，则a、b场强大小可能相等，选项A错误；B．a、b两点在同一等势面上，两点的电势相同，选项B正确；C．由于b、d两点不在同一等势面上，将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力做负功，选项C错误；D．在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向O点的电场力，在此平面内可能做匀速圆周运动，选项D正确。故选BD。12．BC【解析】【详解】A．由对称性结合场强叠加可知，A、B两点场强相同；A点电势高于B点的电势，选项A错误；B．由对称性结合场强叠加可知，C、D两点场强相同，C、D两点连线为等势线，则电势也相等，选项B正确；C．将电荷从A沿直线移到B，电场力做负功，电势能一直增大，故C正确；D．C、D两点连线为等势线，将电子从C点沿直线移动到D点过程中，静电力不做功，选项D错误。故选BC。13．见解析【解析】【详解】根据库仑定律当时，，从能量角度出发，无限远处，电场力为零，在无限远处移动到较近的无限远处，电场力做功为零，电势能变化为零，电势差为零，电势相同，因此，无限远处规定为电势零点，使得正负电荷的电势具有统一性，便于描述。14．中垂面上处处电势为零。【解析】【详解】点电荷是电学中的一个基本模型，它的电场强度计算式为，电势计算式为，一对靠的很近的等量异号电荷构成的带电体系，称为电偶极子，这是继点电荷之后最简单而且最重要的带电系统。例如，在外电场作用下电介质（绝缘体）的原子或分子里正、负电荷会产生微小的相对位移，就形成了电偶极子；在一段金属线（无线电发射天线）里电子做周期性运动时，金属线的两端会交替地带上正、负电荷，就形成振荡偶极子。电偶极子中垂线上面的特点：沿中垂线方向电势差为零，即电势相等，又因为无穷远处电势为零，所以中垂面上处处电势为零。15．（1）；（2），【解析】【详解】（1）静止时细线恰好水平，根据平衡条件解得电场强度的大小为（2）从A点运动到B点，电场力做功为根据电场力做功与电势能的变化关系A点运动到B点，小球电势能的变化量为16．见解析【解析】【详解】带电棒吸引于燥软木屑，原因是带电体可以吸引轻小物体；木屑接触棒以后，由于接触起电，使两者带同种电荷，同种电荷互相排斥，所以又剧烈地跳离此棒。