2023版新教材高中物理单元素养检测第九章静电场及其应用新人教版必修第三册

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单元素养检测(第九章)考试时间：75分钟，满分：100分一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．一带负电荷的质点，只在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)2．如图所示，图甲中AB是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受静电力大小的函数图像，由此可判定(　　)A.电场方向一定由A指向B B．若场源电荷为正电荷，位置在A侧C.若场源电荷为负电荷，位置在B侧 D．若场源电荷为正电荷，位置在B侧3．如图所示，空间直角坐标系中，六个完全相同、均匀带电的正方形绝缘平板构成一个正方体，其中心O位于坐标原点，各棱方向与坐标轴平行．记与z轴平行的棱中点为A，正方体与x轴的交点为B，则A，B，O三点的电场强度(　　)A.全部为零B.全部不为零C.有两个满足至少在两个方向上的分量不为零D.有一个满足恰好在两个方向上的分量不为零4.右图为某电场中的一条电场线，a、b为该电场线上的两点，则下列判断中正确的是(　　)A.a点的电场强度一定比b点的电场强度大B.b点的电场强度可能比a点的电场强度小C.负电荷在a点受到的静电力方向向左D.正电荷在运动中通过b点时，其运动方向一定沿ba方向5．某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点．以下说法正确的是(　　)A.M、N点的场强EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电6．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知(　　)A.n＝3 B．n＝4C.n＝5 D．n＝67.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，质点c所带电荷量为＋Q，整个系统置于沿水平方向并垂直于ab的匀强电场中，已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)A.质点a、b所带电荷总量为＋QB.质点a、b带等量异种电荷C.无法确定匀强电场的具体指向D.匀强电场的电场强度大小为 eq \f(\r(3)kQ,2L2)二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)8.[2023·湖南湖湘联考]如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是(　　)A.导体空腔内任意点的场强B.导体空腔外任意点的场强C.导体空腔外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量9．[2023·河北邯郸永年一中月考]用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场强度的大小．图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是该电场中的一些点：O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O点对称的两点，B、C和A、D也关于O点对称．则(　　)A.B、C两点的电场强度大小和方向都相同B.A、D两点的电场强度大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点的电场强度最强D.B、O、C三点比较，O点的电场强度最弱10．如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是(　　)A.小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为 eq \f(qE,mg)B.若剪断悬线，则小球做曲线运动C.若剪断悬线，则小球做匀速运动D.若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(6分)[2023·安徽皖北名校联考]在探究两带电体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带电体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C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从B球附近逐渐向远处移动，观察到两球距离越大，丝线的偏角越小；再保持两球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察到电荷量越小，丝线的偏角越小．实验表明：两带电体之间的相互作用力，随其距离的________(选填“增大”或“减小”)而减小，随其所带电荷量的________(选填“增大”或“减小”)而减小．此同学在探究中应用的科学方法是________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”).12.(10分)如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30 eq \r(3) g，则B带电荷量是多少？(g取10 m/s2)13.(10分)如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有方向与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷．如果把一个电荷量为－q的试探电荷放在c点恰好平衡，静电力常量为k，求：(1)匀强电场的场强大小；(2)a、d两点的实际场强大小．14.(12分)如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.40 m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104 N/C.现有一质量m＝0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s＝1.0 m的位置，由于受到静电力的作用，带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷量q＝8.0×10－5 C，g取10 m/s2，求：(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，静电力做的功W电＝0.32 J，求摩擦力做的功．15.(16分)如图所示，空间存在与水平地面成37°角的有界匀强电场，水平地面上有一根细短管(距地面高度可忽略)，与水平地面之间的夹角也为37°.一个略小于细短管直径、质量m＝0.1 kg、电荷量q＝0.1 C的带电小球，从水平地面上方一定高度处的A点(A点未标出)静止释放，恰好沿水平方向做直线运动，经t＝0.3 s后离开有界电场，又经过一段时间，小球恰好无碰撞地落入细短管内．已知重力加速度大小g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计，求：(1)小球所带电荷的电性和匀强电场的场强E的大小；(2)小球落入细短管内时的速度大小；(3)小球距水平地面的高度h.单元素养检测(第九章)1．答案：D解析：根据从a运动到c，质点的速率是递减的，可知质点所受静电力方向与运动方向成钝角；又根据曲线运动条件，可知静电力指向轨迹弯曲的内侧，因负电荷所受静电力与电场方向相反，故D正确．2．答案：B解析：由电场强度的定义式E＝ eq \f(F,q)，得F＝qE，故F­q图像的斜率表示电场强度，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，而该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源电荷较近，即场源位置在A侧，由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A、C、D错误，B正确．3．答案：D解析：O点的电场强度为零，A点的电场强度有x分量和y分量，B点的电场强度只有x分量．D选项正确．4．答案：B解析：该电场线可能为匀强电场的，也可能为一点电荷形成的，所以无法判断a、b两点的电场强度大小，A错误，B正确；正电荷所受静电力方向与该点的电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与该点的电场强度方向相反，C错误；正电荷受静电力方向沿ba方向，但因正电荷初速度方向未知，故其运动方向不一定沿ba方向，D错误．5．答案：D解析：电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知EM