人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用综合与测试课文内容ppt课件

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合格性考试（60分钟·60分）一、选择题(本题共11小题,每小题3分,共33分)1.关于元电荷下列说法错误的是(　　)A.所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍B.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 CC.元电荷实际上是指电子和质子本身D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
【解析】选C。所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍,选项A正确;元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C,选项B正确;元电荷是基本的电量单位,不是指电子和质子本身,选项C错误; 电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的,选项D正确。此题选择不正确的选项,故选C。
2.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q(　　)A.应放在A点,Q=2qB.应放在B点,Q=-2qC.应放在C点,Q=-qD.应放在D点,Q=-q
【解析】选C。+q的点电荷在圆心O处的场强与-q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点,根据几何关系和点电荷的场强公式得E1= ;要使圆心处的电场强度为零,只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C即可,大小也为 ,所以,点电荷Q=-q,且应放在C点。故选C。
【加固训练】如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直。则(　　)A.A点的电场强度大小为 B.B点的电场强度大小为E-k C.D点的电场强度大小不可能为0D.A、C两点的电场强度相同
【解析】选A。正点电荷Q在A点的电场强度大小E′=k ,而匀强电场在A点的电场强度大小为E,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有A点的场强大小为 ,故A正确;同理,点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同,因此B点的场强大小为E+k ,故B错误;当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等时,D点的电场强度大小可以为零,故C错误;根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可知,A、C两点的电场强度大小相等,而方向不同,故D错误。
3.如图所示,两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b,在连线上有距中点O等距离的两点c、d,则下列场强大小关系式正确的是(　　)A.Ea=Eb>EO　　B.Ea=EO=EbC.Ec=Ed>EO D.Ec>EO>Ed
【解析】选C。由点电荷的场强计算公式和电场叠加原理可知,Ec=Ed>EO>Ea=Eb,故C项正确。
4.(2020·淄博高二检测)如图所示,用两根等长的细线各悬挂一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等 ,当它们带上同种电荷时,相距r而平衡,若它们的电荷量都减少一半,待它们重新平衡后,两球的距离将(　　)A.大于 B.等于 C.小于 D.不能确定
【解析】选A。由题意知两球的电量减少,根据库仑定律知,库仑力减小,两球间的距离减小。假设两球距离等于 ,则库仑力与开始一样大,重力不变,则细线的拉力方向应与原来的方向相同,但实际上库仑力变小时,细线的方向与原来不同,所以两球距离要变大些。则两球的距离大于 。故A正确,B、C、D错误。
5.(2020·德州高二检测)有一接地的导体球壳,如图所示,球心处放一点电荷q,达到静电平衡时,则(　　)A.q的电荷量变化时,球壳外电场随之改变B.q在球壳外产生的电场强度为零C.球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零D.q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零
【解析】选D。当导体球壳接地时,壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地,这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外(包含导体壳层)任一点的合场强为零。故选项D正确。
6.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v0从管口射入,则小球(　　)A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功C.受到的库仑力最大值为 D.管壁对小球的弹力最大值为
【解析】选C。由等量的异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动时,合力为重力,小球速度一直增大,A错误;库仑力水平向右,不做功,B错误;在连线中点处库仑力最大,F= ,C正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为 ,D错误。
7.如图所示,实线表示电场线,虚线表示一带正电粒子以一定的初速度从M点射入电场中的运动轨迹,粒子只受电场力作用,下列判断不正确的是(　　)A.该带正电粒子所受电场力的方向沿虚线的内侧B.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度C.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力D.粒子从M点运动到N点的过程中,速度一直增大
【解析】选B。由电场力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向左下方,即沿虚线的内侧,故A正确;M点处的电场线较疏,而N点处电场线较密,则M点处的电场强度较小,粒子所受的电场力也较小,故加速度也较小,故B错误,C正确;电场力对粒子做正功,其电势能减小,动能增大,则知粒子在M点的动能小于在N点的动能,故粒子从M点运动到N点的过程中,速度一直增大,故D正确。
8.(2020·邯郸高二检测)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°。下列判断正确的是(　　)A.O点电场强度为零B.D点电场强度不为零C.在O到C之间+q所受的电场力由O→CD.在O到C之间-q所受的电场力由O→C
【解析】选C。电场强度是矢量,其运算遵循矢量合成的平行四边形定则。两+Q在O点的合场强为零,-Q在O点的场强向左,O点的合场强向左,A错误;由几何关系可知,两个+Q和一个-Q在D点的合场强为零,B错误;两+Q在O到C之间的合场强以及-Q在C点右侧的场强都是沿x轴向左,故合场强向左,+q在O到C之间所受的电场力由O→C,C正确;由C选项的分析可知,O到C之间的合场强方向向左,故-q在O到C之间所受的电场力由C→O,D错误。
9.如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有(　　)A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心
【解析】选D。将位于顶点的同种正电荷连线,根据对称性,连线的正中央一点场强为零;同理,将位于顶点的同种负电荷连线,连线的正中央一点场强也为零。进一步可以判断:体中心和各面中心场强为零。
10.两个小球带电后相互排斥,如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示。若已知α>β,则一定有关系(　　)A.两球一定带异种电荷B.m一定小于MC.q一定大于QD.m受到的静电力一定大于M所受的静电力
【解析】选B。 由于两球相互排斥,一定带同种电荷,选项A错误;对球m受力分析如图,有F=mgtan α,同理,F′=Mgtan β,由于两电荷间的相互作用力大小相等F=F′,并且α>β,所以m