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粤教版高中物理必修第三册章末综合测评1静电场的描述含答案
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章末综合测评(一) 静电场的描述一、单项选择题:本题共7小题,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.下列关于点电荷的叙述正确的是( )A.点电荷就是电荷量和体积都足够小的带电体B.体积大、形状怪异的带电体一定不能视为点电荷C.点电荷所带电荷量的绝对值为1.6×10-19 CD.带电体的形状和大小对其库仑力的影响可忽略时,带电体可看作点电荷2.如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( )A.a点电势比c点低B.b点电势比c点高C.a、b两点场强相同D.b点场强的大小比c点小3.如图所示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=20 cm,∠AOB=∠BOC,已知O、A、B、C各点的电势分别为0、7 V、8 V、7 V,则匀强电场的电场强度的大小和方向是( )A.35 V/m,沿OA方向B.35 V/m,沿OC方向C.40 V/m,沿OB方向D.40 V/m,沿BO方向4.如图所示,三个同心圆是以同一负点电荷为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )A.一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小C.将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多D.将电荷+q由B点移到C点,静电力做正功5.如图甲、乙所示,两个带电荷量均为q的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和 34圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( ) 甲 乙A.32F B.12F C.22F D.32F6.如图所示,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60°角,bc连线与竖直方向成30°角,三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是( )A.a、b、c小球带同种电荷B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷C.a、b小球电荷量之比为36D.a、b小球电荷量之比为397.光滑水平面上的两个小球A、B绕着它们连线上的某点做匀速圆周运动,两个小球间的距离为L并保持不变,小球A、B所带电荷量分别为+2Q和-Q,质量分别为m和2m。不计两球间的万有引力,则下列说法正确的是( )A.A、B所受库仑力大小之比为2∶1B.A、B的线速度大小之比为2∶1C.若仅把B的电荷量变为-2Q,则稳定后A、B做圆周运动的半径之比为1∶1D.若仅把A的质量变为2m,则稳定后A、B的线速度大小之比为2∶1二、多项选择题:本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。8.如图所示,虚线1、2、3表示电场中的三条等势线,一电子从电场中的a点由静止释放后沿直线运动到b点,不计电子重力,则下列说法正确的是( )A.a点场强大于b点场强B.a点场强小于b点场强C.a点电势高于b点电势D.a点电势低于b点电势9.一带负电的粒子只在静电力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是( )A.x1处电场强度最小,但不为零B.粒子在O~x2段做变速运动,x2~x3段做匀变速运动C.x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值D.在O、x1、x2、x3处电势φO、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φO>φ310.(2022·全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后,( )A.小球的动能最小时,其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量三、非选择题:共5个小题。11.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则a点的电场强度________b点的电场强度,c点的电场强度________d点的电场强度。 (选填“>”“<”或“=”)12.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距离和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球固定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;再保持两球的距离不变,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________而增大,随其所带电荷量的________而增大。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”)。13.如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,重力加速度为g,静电力常量为k。求:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷产生的电场在B点的电势。14.如图所示,AB是竖直面内、圆心在O点、半径为R的 14光滑绝缘轨道,其B端切线水平且与水平地面平滑连接,OB连线上及其右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从轨道A端无初速度释放,小球滑离B点后,在水平地面上最终停在D点,BD的距离为x=4R。若小球可视为质点,小球与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,不计其他阻力。求:(1)匀强电场的场强大小E;(2)小球在B处对轨道的压力大小FN′。15.如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,重力加速度为g,要使小球做直线运动,求:(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力的大小;(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大)
章末综合测评(一) 静电场的描述一、单项选择题:本题共7小题,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.下列关于点电荷的叙述正确的是( )A.点电荷就是电荷量和体积都足够小的带电体B.体积大、形状怪异的带电体一定不能视为点电荷C.点电荷所带电荷量的绝对值为1.6×10-19 CD.带电体的形状和大小对其库仑力的影响可忽略时,带电体可看作点电荷2.如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( )A.a点电势比c点低B.b点电势比c点高C.a、b两点场强相同D.b点场强的大小比c点小3.如图所示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=20 cm,∠AOB=∠BOC,已知O、A、B、C各点的电势分别为0、7 V、8 V、7 V,则匀强电场的电场强度的大小和方向是( )A.35 V/m,沿OA方向B.35 V/m,沿OC方向C.40 V/m,沿OB方向D.40 V/m,沿BO方向4.如图所示,三个同心圆是以同一负点电荷为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )A.一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小C.将同一个电荷由B点移到D点静电力做的功比由C点移到A点多D.将电荷+q由B点移到C点,静电力做正功5.如图甲、乙所示,两个带电荷量均为q的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和 34圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为( ) 甲 乙A.32F B.12F C.22F D.32F6.如图所示,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60°角,bc连线与竖直方向成30°角,三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是( )A.a、b、c小球带同种电荷B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷C.a、b小球电荷量之比为36D.a、b小球电荷量之比为397.光滑水平面上的两个小球A、B绕着它们连线上的某点做匀速圆周运动,两个小球间的距离为L并保持不变,小球A、B所带电荷量分别为+2Q和-Q,质量分别为m和2m。不计两球间的万有引力,则下列说法正确的是( )A.A、B所受库仑力大小之比为2∶1B.A、B的线速度大小之比为2∶1C.若仅把B的电荷量变为-2Q,则稳定后A、B做圆周运动的半径之比为1∶1D.若仅把A的质量变为2m,则稳定后A、B的线速度大小之比为2∶1二、多项选择题:本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。8.如图所示,虚线1、2、3表示电场中的三条等势线,一电子从电场中的a点由静止释放后沿直线运动到b点,不计电子重力,则下列说法正确的是( )A.a点场强大于b点场强B.a点场强小于b点场强C.a点电势高于b点电势D.a点电势低于b点电势9.一带负电的粒子只在静电力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是( )A.x1处电场强度最小,但不为零B.粒子在O~x2段做变速运动,x2~x3段做匀变速运动C.x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值D.在O、x1、x2、x3处电势φO、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φO>φ310.(2022·全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后,( )A.小球的动能最小时,其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量三、非选择题:共5个小题。11.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则a点的电场强度________b点的电场强度,c点的电场强度________d点的电场强度。 (选填“>”“<”或“=”)12.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距离和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球固定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;再保持两球的距离不变,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________而增大,随其所带电荷量的________而增大。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”)。13.如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,重力加速度为g,静电力常量为k。求:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷产生的电场在B点的电势。14.如图所示,AB是竖直面内、圆心在O点、半径为R的 14光滑绝缘轨道,其B端切线水平且与水平地面平滑连接,OB连线上及其右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从轨道A端无初速度释放,小球滑离B点后,在水平地面上最终停在D点,BD的距离为x=4R。若小球可视为质点,小球与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,不计其他阻力。求:(1)匀强电场的场强大小E;(2)小球在B处对轨道的压力大小FN′。15.如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,重力加速度为g,要使小球做直线运动,求:(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力的大小;(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大)
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