第九章 静电场及其应用 能力提高卷（B卷）-【单元测试】2023-2024学年高二物理分层训练AB卷（人教版2019必修第三册）

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第九章 静电场及其应用 能力提高卷（B卷）
高二物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版（2019）必修第三册 第九章
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．（2022·江苏常州·高一期中）下列说法中正确的是（　　）
A．由库仑定律可知，时，
B．元电荷实质上就是电子和质子
C．摩擦起电的实质是电子的转移
D．库仑定律与万有引力定律在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力
2．（2022·江苏宿迁·高一期中）如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，下列说法不正确的是（　　）


A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触
B．验电器的金属箔带上同种电荷
C．金属箔上的大量电子移动到金属小球上
D．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的两片金属箔片都带上了正电
3．（2022·江苏·连云港高中高一期中）两个相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和+3Q（均视为点电荷），相距为d时，它们之间的库仑力大小为F。现让两小球接触后再放回原处，它们之间的库仑力大小为（　　）
A．F B．F C．F D．F
4．（2022·贵州·凯里一中高一期中）如图所示，在水平向左的匀强电场中，固定有倾角为的光滑绝缘斜面。一个质量为、电荷量为的带电小球静止在斜面上，重力加速度为，则该匀强电场的电场强度的大小为（　　）

A． B．
C． D．
5．（2022·江苏苏州·高一期中）如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度正确的是（　　）

A．大小为，方向向右 B．大小为，方向向左
C．大小为，方向向左 D．大小为，方向向右
6．（2022·江苏省响水中学高一期中）如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EB
D．当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动
7．（2022·江苏·海门市第一中学高一期中）如图所示，是半径为的圆内接正五边形，在其顶点、、、处各固定电荷量为的点电荷，在处固定电荷量为的点电荷，放置在圆心处的电荷量为的点电荷受到的静电力的大小和方向为（　　）


A．，方向从指向
B．，方向从指向
C．，方向从指向
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………


D．，方向从指向
8．（2021·江苏·东海县教育局教研室高二期中）近年，受新冠疫情影响，在公共场合越来越多的人已经习惯通过佩戴口罩来做好个人防护，阻断疫情传播。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　）

A．静电屏蔽
B．尖端放电
C．静电感应和静电吸附
D．静电感应和静电屏蔽
9．（2022·山东师范大学附中高一期中）竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷。现用指向墙面的水平推力作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示。如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　）


A．推力将变大 B．竖直墙面对小球A的弹力变小
C．地面对小球B的支持力变大 D．两小球之间的距离变大
10．（2022·黑龙江·铁人中学高一期中）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　）

A． B、C两点场强大小相等，方向相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O点场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最弱
11．（2022·湖北·孝感高中高一期中）如图甲所示，真空中有一带负电的点电荷，固定在x轴上的某处，在坐标轴上的、两点分别放置正的试探电荷（电荷量可调），其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中、所示。取沿轴正方向为静电力的正方向，下列说法正确的是（　　）


A．点电场强度方向一定沿轴负方向
B．、两点电场强度方向可能相同
C．点的电场强度大于点的电场强度
D．点电荷可能在点的左侧
12．（2022·吉林·通榆县第一中学校高一期末）如图所示，等边三角形的三个顶点处分别固定带电荷量为、、的三个点电荷，已知三角形的边长为，静电力常量为，则该三角形中心点处的电场强度（　　）


A．大小为 B．方向由指向
C．方向由指向 D．大小为
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共12分。
13．（2021·吉林白城·高一期末）图示为探究影响电场力的因素的演示实验，A为大带电金属球，B为用绝缘细线连接的小带电球。


（1）当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱_______________；
（2）若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值_____________；
（3）在电场中不同位置，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值_____________；
（4）在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值____________；
（5）这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟什么因素有关？_____________________。
14．（2022·湖南·高一期末）“求知”学习小组设计了以下实验来探究库仑定律。如图所示，在竖直墙上固定一个表面绝缘的压力传感器。一个电荷量为+Q的金属小球紧贴着压力传感器置于绝缘光滑的水平地面上。另一个电荷量也为+Q的相同小球b置于同一个绝缘水平地面上，a、b间的距离为r（r远大于小球的直径）。压力传感器显示作用力为。现将b移到距离a为处（虚线）后固定。


（1）此时传感器显示的作用力为___________N；
（2）另有一个不带电的相同小球c（图中未画出）。若将c与b轻触后把c移走，此时传感器显示的作用力为___________N；若将c与b轻触后放在b球右侧地面上，由静止释放，小球c的加速度将___________（填“增大”或“减小”）。
三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（10分）（2022·湖南·益阳平高学校高一期末）如图所示，电荷量的正点电荷A固定在空间O中点，将质量、电荷量的另一正点电荷B从O点正上方处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点。若静电力常量，重力加速度g取，求：
（1）B释放时的加速度大小；
（2）P、O间的距离L。
（3）正点电荷Q在P点的电场强度。

16．（10分）（2022·黑龙江哈尔滨·高一期末）如图所示，等腰直角三角形三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷 － q、 ＋ q、 ＋ 2q（q ＞ 0）。已知直角边长为，静电常量为k。求斜边中点O的电场强度。

17．（10分）（2022·北京延庆·高二期末）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10-4C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
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此卷只装订不密封
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18．（10分）（2021·全国·高二期末）以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉。如图所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源。假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大。
（1）试判断所接高压电源的极性；
（2）试定性说明静电除尘器的工作原理；
（3）设金属管A的内径r＝3 m，长为L＝50 m，该除尘器吸附煤粉的能力D＝3.5×10－4 kg/（s·m2），求其工作一天能回收煤粉多少吨？（最后结果取三位有效数字）