2021年新教材高中物理 第九章 静电场及其应用 章末质量评估（含解析）新人教版必修3.docx

1、章末质量评估(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.绝缘细线上端固定,下端挂一小球A,A的表面镀有铝膜;在A的旁边有一金属球B,开始时A、B都不带电,如图所示.现使B带电,则()A.B将吸引A,吸住后不放开B.B先吸引A,接触后又把A排斥开C.A、B之间不发生相互作用D.B立即把A排斥开答案:B2.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了原来的12,但仍然保持它们之间的静电力不变,则另一点电荷的电荷量一定减少了原来的()A.12 B.13 C.14 D.124答案:B3.A、B是一条电场

2、线上的两个点,一个带负电的微粒仅在静电力的作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图像如图所示,则这一电场可能是选项中的() A B C D答案:A4.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A.速度变大,加速度变大 B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大答案:C5.如图为静电除尘器的原理示意图,尘埃在电场中通过某种机制带电,在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是()A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由放电极指向集尘

3、极C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同D.同一位置,电荷量越大的尘埃所受静电力越大答案:D6.电场中有一点P,下列说法正确的是()A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的电场强度减半B.若P点没有试探电荷,则P点电场强度为0C.P点电场强度越大,则同一电荷在P点所受静电力越大D.P点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向答案:C7.某塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近,电视信号常常受到干扰,在电视荧屏上出现条纹,影响正常收看.为了使电视机不受干扰,可采取的办法是()A.将电视机用一金属笼子罩起来B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地C.将高频热

4、合机用一金属笼子罩起来D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地答案:D8.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.下列说法正确的是()A.M、N点的电场强度EMENB.粒子在M、N点的加速度aMaNC.粒子在M、N点的速度vMvND.粒子带正电答案:D二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.A和B是点电荷电场中的两点,如图所示,A点电场强度EA与AB连线夹角为60,B点电场强度EB与AB连线夹角为30,则关于此电场,下列分析正确的

5、是()A.这是一个正点电荷产生的电场B.这是一个负点电荷产生的电场C.EAEB=31D.EAEB=31答案:BD10.用电场线能很直观、很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() 甲 乙A.B、C两点电场强度大小和方向都相同B.A、D两点电场强度大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点电场强度最弱D.B、O、C三点比较,O点电场强度最弱解析:根据等量异种点电荷的电场特点可知,两电荷连线上各点的电场强度方向向右且大小关于O点对称,中点电场强度最小

6、,向两侧电场强度逐渐增大.两电荷连线中垂线上各点的电场强度方向相同,都向右,且大小关于O点对称,中点电场强度最大,向两侧电场强度逐渐减小.根据对称性看出,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等.由题图看出,A、D两点电场强度方向相同.故选项A、D正确.答案:AD11.如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点,且lPO=lON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C的速度图像中,可能正确的是() A B C D解析:在A、B连线的

7、垂直平分线上,从无穷远处到O点电场强度先变大后变小,到O点变为0,负电荷受力沿垂直平分线,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为0,速度达到最大,v -t图像的斜率先变大后变小;由O点到无穷远,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果PN足够远,则选项B正确;如果PN很近,则选项A正确.答案:AB12.下图是探究电荷间相互作用力的示意图,图中金属球A带正电,置于绝缘支架上,带电小球B悬于绝缘丝线的下端,质量为m.当悬挂在P1点的B球静止时,两带电小球刚好在同一高度,此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则()A.A、B间的库仑力为mgtanB.A、B间的库

8、仑力为mgtan C.将悬点移到P2,平衡时B低于AD.将悬点移到P2,平衡时A、B仍在同一高度答案:BC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(8分)地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电荷量为2.010-4 C的正电荷受到4.010-3 N的静电力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?设地球的电荷量集中于地球中心,则地球所带电荷量为多少?已知地球半径R=6.4106 m,静电力常量k=9.0109 Nm2/C2.答案:带负电荷9.1104 C14.(8分)一根长为l的绝缘丝线吊着一质量为m、电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方

9、向成37角,重力加速度为g,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:(1)小球受到的静电力大小;(2)匀强电场电场强度的大小.答案:(1)34mg (2)3mg4q15.(10分)长为l的绝缘细线下系一带正电荷的小球,其电荷量为Q,悬于O点,如图所示.当在O点处另外固定一个正电荷时,如果小球静止在A处,则细线拉力是小球重力mg的两倍.现将小球拉至图中B处(=60),放开小球让它摆动.(1)固定在O处的正电荷的电荷量为多少?(2)小球回到A处时细线拉力为多少?答案:(1)mgl2kQ (2)3mg16.(10分)两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷A、B,在真空中相距为l,如果引入另一点电

10、荷C,正好能使这三个电荷都处于静止状态,试确定点电荷C的位置、电性及它的电荷量.答案:电荷C在A、B之间的连线上,和A相距为 l3 处,带正电,电荷量为 49Q.17.(12分)将电荷量为q=110-4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场,电场强度E的大小与时间t的关系,以及物块速度v与时间t的关系如图甲、乙所示.g取10 m/s2.求:(1)物块的质量m;(2)物块与水平面之间的动摩擦因数. 甲 乙解析:(1)由v -t图像可知,前2 s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有qE1-mg=ma,2 s后物块做匀速直线运动,由平衡条件有qE2=mg,联

11、立得q(E1-E2)=ma.由E-t图像和v -t图像可得E1=3104 N/C,E2=2104 N/C,a=1 m/s2,代入数据可解得m=1 kg.(2)=qE2mg=0.2.答案:(1)1 kg(2)0.218.(12分)如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角=30,斜向右上方,电场强度为E.质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致.(1)若小球的电荷量为q=mgE,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何?(2)若小球的电荷量为q=2mgE,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?答案:(1)3mg方向斜向右上方与水平方向夹角为60(2)3mg2方向斜向左上方与水平方向夹角为60