第9章 静电场及其应用 单元检测-2023-2024学年高二物理同步考点剖析讲义（人教版2019必修第三册）

静电场及其应用单元检测 一、单选题 1．直角坐标系中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向 C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向 【答案】B 【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小，方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小， 方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小 ，方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为，方向沿y轴负向。 2．一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度-时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由v-t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由“加速”可知电荷受到的电场力向和运动方向相同，而所带电荷为负，则电场方向由B到A，由“加速度减小”可知场强变小，即电场线变疏，即由A到B电场线变疏。 故选B。 3．如图所示，较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷，则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为（   ） A．Ea > Eb > Ec > Ed B．Ea > Ec = Ed > Eb C．Ea > Ec > Ed > Eb D．Ea < Eb < Ec = Ed 【答案】C 【详解】当静电平衡时，空腔球形导体壳内壁感应出负电荷，外壁感应出正电荷，感应电荷形成的场强与点电荷形成的电场叠加，导致空腔球形导体壳中场强为零。画出电场线的大致分布如图所示 由于a处电场线较密，c处电场线较疏，d处电场线最疏，b处场强为零，则 Ea > Ec > Ed > Eb 4．如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知（　　） A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．B球的质量较大 C．B球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′ 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第三定律得：A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力，无论两球电荷量是否相等所受库伦力都相等，故无法比较哪个电荷量较大，故A错误； B．对小球A、B受力分析 根据平衡条件有，，因α＜β，所以mA＞mB，故B错误； C．根据平衡条件有，因α＜β，所以B球受的拉力较小，故C错误；D．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′，对小球A、B受力分析，根据平衡条件有，，因为mA＞mB，所以α′＜β′，故D正确。 5．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（　　） A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为E－k C．D点的电场强度大小不可能为0 D．A、C两点的电场强度相同 【答案】A 【详解】A．正点电荷Q在A点的电场强度大小为，方向竖直向上，而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因二者方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有A点的场强大小为，A正确；B．同理，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为 ，B错误；C．点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，若二者大小相等时，则D点的电场强度大小为零，C错误；D．根据矢量的合成法则，A点电场的方向斜向右上方，C点电场的方向斜向右下方，可知，A、C 两点的电场强度大小相等，而方向不同， D错误。 6．如图所示，两个电荷量均为的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径，k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】B 【详解】根据小球平衡可知，绳子张力大小等于库仑力，因此有。 二、多选题 7．如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑绝缘的水平面上。P、N是小球A、B的连线的水平中垂线，且。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，下列关于小球C的速度图像中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AB 【详解】在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平