高中人教版 (2019)第九章 静电场及其应用综合与测试课后测评

这是一份高中人教版 (2019)第九章 静电场及其应用综合与测试课后测评，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，论述等内容，欢迎下载使用。
第九章　学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题　共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2021·广东省台山市华侨中学高二上学期期中)关于电场强度有下列说法，正确的是(　A　)A．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C．在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零D．根据公式E＝可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比解析：根据公式E＝，可知电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，选项A正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，选项B错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关，选项C、D错误；故选A。2．(2021·四川省三台实验中学高二上学期检测)小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标的含义，下列说法正确的是(　C　)A．工作人员工作时间须穿纯棉服装B．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理解析：加油站中由于静电会引起汽油的燃烧发生危险，故应避免一些引起静电的行为。工作人员在工作时应避免产生静电，可以穿纯棉衣服，但不是必需的，故A错误；用塑料梳子梳头时会产生静电，会引起静电，故B错误；化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险，故C正确；这些图标都是为了减少静电的产生，不是静电屏蔽，故D错误。3．(2021·湖南长沙雅礼中学高二期末)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。如图，图甲是等量异种点电荷产生电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则下列说法不正确的是(　A　)A．A、D两点电场强度大小相等、方向相反B．B、C两点电场强度大小和方向都相同C．E、F两点电场强度大小和方向都相同D．从E到F过程中电场强度先增大后减小解析：根据等量异种点电荷电场分布规律，关于两电荷连线中点O对称的点场强大小相等，方向相同，A、D两点电场强度方向相同，故A说法错误；B、C两点电场强度大小相等，方向相同，故B说法正确；E、F两点电场强度大小相等，方向相同，故C说法正确；由题图看出，从E到F电场线先变密，再变疏，所以电场强度先增大后减小，故D说法正确。4．(2021·山东省临朐一中高一上学期期末)如图所示，可视为点电荷的半径相同的两个金属球A、B，带有等量异种电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今让第三个半径相同的不带电的金属球C先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力大小是(　A　)A．F　 B．FC．F　 D．F解析：由于A、B两球带等量异种电荷，设电荷量都为q，两球间距离为r，所以两球间的相互吸引力F＝k，当C球与A球接触后，A、C两球所带电荷量均为q1＝，当B、C两球接触后，B、C两球所带电荷量均为q2＝＝－，此时A、B两球间相互作用力的大小F′＝k＝k＝F，故A正确。5．(2021·黑龙江大庆铁人中学高二上月考)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(　D　)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：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零，两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向，两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零，故选D。6．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(　A　)A．－E　 B．C．－E　 D．＋E解析：完整球壳在M点产生电场的场强为k＝，根据电场叠加原理，右半球壳在M点产生电场的场强为－E，根据对称性，左半球壳在N点产生的电场的场强为－E，选项A正确。7．低碳环保是我们追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，将铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是(　BD　)A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小解析：中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，在电场力作用下向铝板做加速运动。故B对，A、C错；因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，场强越小，烟尘颗粒受电场力越小，加速度越小。故D对。8．(2021·四川成都七中高二月考)图甲为某电场中的一条未标明方向的电场线，A、B为该电场线上的两点，一个电子以速度vA通过A点后能沿直线运动到B点，且到达B点时的速度恰为零，电子运动的v－t图像如图乙所示。下列判断正确的是(　BC　) A．B点的电场强度一定小于A点的电场强度B．电子在A点的加速度一定等于在B点的加速度C．所给电场线的方向由A指向BD．该电场可能是由A点左侧的正点电荷产生的解析：由v－t图像可知，电子从A到B做匀减速直线运动，加速度不变，所受静电力不变，电场为匀强电场；电子所受的静电力方向从B指向A，故可知电场线的方向从A到B。9．(2021·福建三明一中高二上月考)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则(　BC　)A．点电荷Q一定为正电荷B．点电荷Q在A、B之间C．A点的电场强度大小为2×103 N/CD．点电荷Q在B右侧解析：根据题图乙可知检验正电荷在A点受力为正，检验负电荷在B点受力也为正，可判断出点电荷Q为负电荷且在A、B之间，在A点场强大小为EA＝＝N/C＝2×103 N/C，在B点场强大小为EB＝＝N/C＝5×102 N/C，B、C正确。10．(2021·江西临川二中实验学校月考)如图所示，ABCD为等腰梯形，∠A＝∠B＝60°，AB＝2CD，在A、B处分别放上一个点电荷，电荷量分别为qA和qB，在C点的电场强度方向沿DC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小为EA，B点的点电荷在C点产生的场强大小为EB，则下列说法正确的是(　CD　)A．放在A点的点电荷可能带负电B．在D点的电场强度方向沿DC向右C．EA＞EBD．|qA|＞|qB|解析：由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿DC向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，两点电荷在C点产生的场强方向如图所示，由图中几何关系可知EB＜EA，A点所放点电荷为正电荷，B点所放点电荷为负电荷，且A点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B点所放点电荷的电荷量的绝对值，选项C、D正确，A错误；对两点电荷在D点产生的场强进行合成，由几何关系，可知其合场强方向为向右偏上，不沿DC方向，故B错误。第Ⅱ卷(非选择题　共60分)二、填空题(2小题，共14分。把答案直接填在横线上)11．(7分)如图所示，带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上，若先将C移走，再把A、B分开，则A__不带__电，B__不带__电；若先将A、B分开，再移走C，则A__带负__电，B__带正__电；若不移开C，用手触摸A，再把C移走则A__带负__电，B__带负__电。解析：若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。先把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电。用手触摸，相当于A、B和人及大地组成一个巨大的导体，此时大地为远端，A、B为近端，故由静电感应可知， 此时A、B应带负电。12．(7分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大， 再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的__减小__而增大，随其所带电荷量的__增大__而增大。此同学在探究中应用的科学方法是__控制变量法__(填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。解析：保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近时，观察到两球间距离越小，B球悬线的偏角越大，说明此时两球间的相互作用力越大，即两球间距离越小，两球间的相互作用力越大；保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量时，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明此时两球间的相互作用力越大，即电荷量越大，两球间的相互作用力越大。由于两电荷间相互作用力的大小与两电荷间的距离和带电荷量有关，探究相互作用力随某个量变化时，此同学先保持其他量不变，采用了控制变量法进行探究。三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)(2021·湖北省荆州中学高二检测)如图所示，在绝缘水平面上的O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，在O点正上方高为r0的A处，由静止释放某带电荷量为＋q的小液珠，开始运动的瞬间小液珠的加速度大小恰好等于重力加速度g，已知静电力常量为k，小液珠可看成点电荷，不计空气阻力。求：(1)小液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小和方向；(2)运动过程中小液珠速度最大时到O点的距离h。答案：(1)2mg　竖直向上　(2)r0解析：(1)小液珠受到竖直向下的重力和竖直向上的库仑力，小液珠开始运动瞬间，根据牛顿第二定律有F库－mg＝ma，a＝g，所以F库＝2mg。(2)开始运动瞬间F库＝＝2mg，速度最大时，小液珠的加速度为零，有F′库＝mg，即F′库＝F库＝，解得h＝r0。14．(10分)(2021·山东菏泽高二上月考)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。答案：(1)9.0×10－3 N　(2)7.8×103 N/C，方向沿y轴正方向解析：(1)根据库仑定律，A、B间的库仑力大小为F＝k，代入数据得F＝9.0×10－3 N。(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝k，A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos 30°，代入数据得E＝7.8×103 N/C，方向沿y轴正方向。15．(13分)质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示。若A球的带电量为q，则：(1)B球的带电量为多少；(2)水平外力多大。答案：(1)　(2)mg解析：(1)当系统平衡以后，B球受到如图所示的三个力：重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。合力为零，由平衡条件得：Fcos 30°－F1cos 30°＝02Fsin 30°－mg＝0由库仑定律：F＝k联立上述三式，可得B球的带电量qB＝。(2)A球受到如图所示的四个力作用，合力为零。得FT＝F′·cos 30°而F′＝F＝mg所以，A球受到的水平推力FT＝mgcos 30°＝ mg。16．(13分)如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3C，质量为m＝0.1 kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)匀强电场电场强度的大小。(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑距离L＝1.5 m时的速度大小为多少？答案：(1)150 N/C　(2)3 m/s解析：(1)小物块受力如图，设FN与竖直方向的夹角为θ，由受力平衡得：qE－FNsin θ＝0  ①mg－FNcos θ＝0  ②由①②得E＝，代入数据得E＝150 N/C。(2)由牛顿第二定律得：mgsin θ－cos θ＝ma  ③v2＝2aL④由③④得v＝代入数据解得速度大小为v＝3 m/s。