2022-2023学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元达标测试卷第一章静电力与电场强度A卷基础夯实.pdf

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1、第一章静电力与电场强度A卷基础夯实一2022-2023学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元达标测试卷一、选择题（本题共11小题，每题5 分，共 55分）1 .关于静电学概念和规律的理解，以下说法正确的是（）A.质子、电子等电荷量绝对值为1.6*1 0 C的粒子叫元电荷B.摩擦起电并不是产生了电荷，只是电荷发生了转移C电场线是为了形象描述电荷产生的电场而人为引入的，它是客观存在的D.对于不能看作点电荷的两个带电体，库仑定律不适用，静电力也就不存在了2 .图中p表示质子，e 表示电子，距离其中。点场强最大的排布方式为（）3 .如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，A 3是轴线上相对于圆心的对

2、称点。某时刻一个电子仅在电场力作用下从A 点沿轴线向右运动至8点，此过程中电子运动的V 图像不可能是（）4 .电荷量为4 x 1 0-C的小球绝缘固定在A 点，质量为0.2 k g、电荷量为-5 x l O F C 的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点。4 8间距离为3 0 c m,A B连线与竖直方向夹角为6 0。静电力常量为9.0 x l（）9 N-m2/C 二 小球可视为点电荷。下列图示正确的是（）5.在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐金属片。把它们分别跟静电起电机的两极相连，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香。很快就看见整个透明塑料瓶里

3、烟雾缭绕。当把起电机一摇。顿时塑料瓶清澈透明。停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是（）A.室内的空气湿度越大实验效果越好B.若锯条接电源负极、金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面C.起电机摇动前需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功D.起电机摇动时塑料瓶内易拉罐金属片边电场强度最大6.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为点电荷的带电小球1、2 的电荷量分别为Q,、Qz，质量分别为犯、，%。如果使小球1固定在碗底A 点，小球2 可以自由运动，平衡时小球2 位于碗内的2 位置处；如果使小球2 固定在碗底4 点，小 球 1可以自由运动，平衡时小球1位于碗内的C位置处。已知至

4、 弦长是AC弦长的两倍，则一定有（）7.如图所示用金属网把原来不带电的验电器罩起来，再使带正电的金属小球靠近验电器，在此过程中（）A.金属则的左侧感应出负电荷B.验电器的箔片感应出正电荷C.验电器的箔片不张开D.金属网中的感应电荷在箔片处的合电场强度为零8.如图，静电场中的一条电场线上有M、N两 点,箭头代表电场的方向，则（）M NA.M点的电势比N 点的低B.M点的场强大小一定比N 点的大C.电子在点的电势能比在N 点的低D.电子在M 点受到的电场力大小一定比在N 点的大9.如图所示，质量为由、电荷量为q 的带电小球A 用长为/的绝缘细线悬挂于。点，带电荷量也为q 的小球8 固定在。点正下方

5、的绝缘柱上，。点与小球8 之间的距离为6/。当小球A 平衡时，细线与竖直方向的夹角为，=30。，带电小球4 5 均可视为点电荷，静电力常量为上重力加速度为g，则（）A.A 3 间库仑力的大小尸=竺2/2C.细 线 的 拉 力 鸟=B.A、3 间的库仑力b生3D.细线的拉力大小耳=mg10.（多选）如图所示，点电荷2、固定于边长为心的正三角形的两顶点上，将点电荷Q（电荷量未知）固定于正三角形的中心，2、Q2的电荷量均为+4。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷。，且。的电荷量为一 夕，点电荷。恰好处于平衡状态。已知静电力常量为&，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是（）QQ/。八-A.若撤去Q

6、3,则。将做匀加速直线运动B.Q3的电荷量为-半C.若不改变。的电性，仅改变其电荷量，。将不再受力平衡D.若将。的电荷量改为-4,则 Q 受到的合力大小 为 与11.如图所示，x0y平面是无穷大导体的表面，该导体充满z o 的空间为真空。将电荷量为?的点电荷置于Z轴上z=处，则 在 平 面 上 会 产 生 感 应 电 荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则二、填空题（本题共12分）12.取一对用绝缘柱支撑的导体A 和 B,使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体4 8 下部的金属箔均是闭合。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒C

7、 移近导体4,回答下列问题：（1）若先把A和 B 分开，然后移去C,此时A 导 体 上 的 金 属 箔,8 导 体 上 的 金 属 箔（填“带正电”、“带负电”、“不带电”）。若再用手接触B,此 时 观 察 到 的 现 象 是；（2）若先移去C,然后把A 和B分开，此 时 A 导 体 金 属 箔,B导 体 金 属 箱（填“带正电”、“带负电”、“不带电”）：(3)A、B导 体 带 电 的 实 质 是。三、计算题(本题共33分)1 3.(1 5 分)用两根长度均为L =h n 的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均为?=3 k g,当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹

8、角均为6 =3 7。，如图所示。已知静电力常量为左=9.0 xl()9 N.m2/c2,取重力加速度g=1 0 m/s 2,s i n3 7 o=0.6,cos 3 7 o=0.8 。求:(1)小球受绝缘细线拉力T的大小;(2)小球所带的电荷量q 的大小。1 4.(1 8 分)如图所示，在真空中的一直角坐标系xO y 平面内，有一个质量为通 电荷量为+4 的粒子(不 计 重 力)，从原点。沿 y 轴正方向以初速度射出，为了使此粒子能够沿圆弧轨道通过定点 P(a，-。)，可以在坐标系xO)，平面内的某点固定一带负电的点电荷，若静电力常量为火,求：P(a,-b)(1)该点电荷固定在何处;(2)该圆

9、弧轨道的半径R；(3)该点电荷的电荷量Q。答案以及解析1.答案：B解析：元电荷是电荷量不是实物粒子；摩擦起电只是电荷发生了转移并没有产生电荷；电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，实际不存在；点电荷是理想模型，不能视作点电荷的带电体如果知道带电体上的电荷分布，运用微元法也可以根据库仑定律求出带电体间的静电力。故选B。2.答案：C解析：元电荷电荷量为e,则根据点电荷场强公式和矢量叠加原理得，A项 中&。=左/-左 岸，B项中耳0=火城+%（丁：“）2 ,C项中E g+左 自，D项 中%=人右一”中 士？，比较可得C项的排布方式在。点的合场强最大，C项正确。3.答案：D解析：金属圆环的圆心处

10、场强E=0,轴线上处场强也为0,故在圆心与8之间某处必然有个最大场 强 纥。若A点在灯 的右侧，电子由4点沿轴线向右运动至8点过程中，电子的加速度先减小到0再反向增大，选 项BC可能：若A点在纥的左侧，电子由A点沿轴线向右运动至B点过程中,电子的加速度先增大再减小到0再反向增大，然后再减小，选项A可能。故选D。4.答案：B解析：两小球之间的库仑力大小/=W =2 N,方向与竖直方向的夹角为60。，小球重力大小rG=2 N,方向竖直向下，根据力的合成可知，库仑力和重力的合力方向在两力所成夹角的角平分线上，即与竖直向下方向的夹角为60。，根据力的平衡可知，细线拉力的方向与竖直向上方向的夹角为60。

11、，故B选项正确。5.答案：B解析：加大空气湿度，由于潮湿的空气易于导电，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐金属片上积累，则该实验不易成功，A错误；若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在金属片上面，B正确；锯条锯齿一侧附近发生尖端放电，让空气电离，电离出的电子被烟尘颗粒俘获，不需要先让烟尘颗粒带上电荷，C错误；起电机摇动时，锯条有锯齿，聚集的电荷最多，因此锯条边的电场强度最大，D错误。6.答案：D解析：小 球1固定在A处时小球2在碗壁B处受到三个力作用，重力、静电力、弹力，三个力的方向恰好和两小球与圆心组成的三角形三边对应，即三个力平移后组成的三角形和 3

12、8相似，则 等=也 学；同理小球2固定在A处，小 球1在C处 时 有 等=今=也 学，解得R AB AB R 4 c ACjU =故D正确。解析：根据静电感应可知，金属网的左侧感应出正电荷，故 A 错误；金属网把原来不带电的验电器罩起来，产生静电屏蔽，箔片不发生静电感应，故 B 错误，C 正确；金属网中的感应电荷与外部金属小球在箔片处的合电场强度为零，故 D 错误。故选C。8.答案：C解析：沿着电场线方向电势逐渐降低，可知M 点的电势比N 点的高，选项A 错误；一条电场线不能确定疏密，则不能比较M、N 两点场强的大小，也就不能比较电子在M、N 两点所受电场力的大小，选项B、D 错误；负电荷在电

13、势高的点具有的电势能较低，选项C 正确。9.答案：B解析：对小球A进行受力分析，如图所示，可知几何三角形。4B与力三角形相似，由对应边成比例 有 色=9,贝由余弦定理有A3=J/?+（伪）2 一 2后 2cos30=I，则耳=尸=避 整=冬，故 B 正确，A、C、D 错误。10.答案：BD解析：若撤去。点电荷。所受的合力为Q、02对其库仑力的合力，方向竖直向下，。向下加速运动的过程中，由于与两电荷间的距离发生变化，导致库仑力的变化，则加速度变化，故。做变加速直线运动，A 错误。Q、2 对点电荷。库仑力的合力为耳=2x4xcos30=4 等，方向竖直向下，根据几何关系知，Qs与点电荷。间的距离为

14、r=根据平衡条件得华=今乙,解得2=4,带负电，B 正确。根据k驾=且 孕 知，Q 的电荷量可以约去，若不改变。的3r L电性，仅改变其电荷量，。将仍然受力平衡，C 错误。若将0 的电荷量改为-q,Q 受到Q、。2的2合力F：=k，方向水平向右，Q s 对。的库仑力大小为 等，方向竖直向上，根据平行四边形法则知，Q受到的合力大小七=J（竿=等,D正确。1 1 .答案：D解析：设点电荷为正电荷（不影响结果），则导体表面的感应电荷为负电荷。如图，设所求点为4点，取其关于X。）平面的对称点B,点电荷在A、8两点的场强大小分别为耳、E ,感应电荷在A 3两点的电场强度的大小分别为三、EB。由题意，B点

15、的合场强为零，4kq二1=5 后，由对称性，E“=ER=慧,故 A点场强为+）9/rE=嘿+旧嚼（5）1 2 .答案：（1）带负电；带正电；B导体的金属箔闭合（2）不带电；不带电（3）电子转移（或电荷移动）解析：（1）金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷,在导体A的左端会出现负电荷，导致导体两端的验电箔都张开，用手接触8,8 上的电荷将被人导走，此时将看到的现象是5导体的金属箔闭合;（2）若先移去C,电场消失，A3中的电荷中和，然后把4和 8分开，A3均不带电;（3）A、8导体带电的实质是电子转移。1 3.答案：3 7.5 N 6 x 1 0 解析：(1)对

16、小球进行受力分析，如图所示。设绳子对小球的拉力为T,根据平衡条件得：2 =cos。,T解得 7=_L.=37.5N;COSJ(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,-=tan 0根据平衡条件得映根据库仑定律得：F=,而 r=2Lsin。r解得：(7=6X10-5CO(3)2akq解析：解：(1)粒子做匀速圆周运动，点。和点P 是圆上的两个点，故圆心在。、P 连线的中垂线上，在。点时速度方向是y 轴方向，故圆心应在x 轴上，则圆心在O、尸连线的中垂线与x 轴的交 点 处，如图所示。(2)在图中O 处固定一个带负电的点电荷，使粒子在库仑力作用下绕O 做匀速圆周运动，其轨道半径为R,根据几何关系知，=加，且 tana=2,故 t a n-t a n=母，,又a 1-tan-a a-bc b mi 八 /+b2tan 0=-,则 R=-a-R 2a（3）对于运动的粒子，由牛顿第二定律有4”=加立R2 R解得Q =(/+b22akq