第九章 静电场及其应用 水平测评-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册作业与测评word（人教版2019）

第九章　水平测评 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共50分) 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．北京正负电子对撞机(BEPC)是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基础设施。一对正负电子可以湮灭成两个光子，可判断光子不带电的理论依据是(　　) A．能量守恒定律 B．电荷守恒定律 C．库仑定律 D．牛顿三大定律 答案　B 解析　一对正负电子可以湮灭成两个光子，光子不带电的理论依据是电荷守恒定律。故选B。 2.用塑料梳子梳头发后，头发带正电，然后将此梳子靠近细小水流，如图所示，水流就弯向梳子，这是因为(　　) A．梳子带负电，水带正电，两者相互吸引 B．梳子带正电，水带负电，两者相互吸引 C．梳子带负电，水不带电，梳子靠近水时，使水分子极化相互吸引 D．梳子带正电，水不带电，梳子靠近水时，使水分子极化相互吸引 答案　C 解析　根据摩擦起电的规律知，梳子带负电；水流本身不带电，梳子一靠近水流，水流就弯向梳子，是因为梳子靠近水时，使水分子极化，水分子靠近梳子的一端带正电，远离梳子的一端带负电，正电荷受到的吸引力大于负电荷受到的排斥力，水流被梳子吸引，故选C。 3.(2023·广东省江门市第一中学高二期末)如图所示为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球A，另一端是一个不带电的小球B，B与A使绝缘棒水平平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转。当A球所带的电荷量为q，C球所带的电荷量为－q，A、C间的距离为r时，A、C间的静电力为F；用绝缘柄取出C，并和另一完全相同且原来不带电的悬空的金属小球碰一下，然后再将C插入容器并使它和A的距离为2r，这时A和C之间静电力的大小为(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　由库仑定律可知，开始时，A、C间的库仑力大小为F＝，用绝缘柄取出C，并和另一完全相同且原来不带电的悬空的金属小球碰一下，C球所带的电荷量为，再将C插入容器，且A、C间的距离为2r，此时，A、C间的库仑力大小为F′＝＝＝，故C正确。 4．(2019·全国卷Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(　　) A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷 答案　D 解析　细绳竖直，把P、Q看作整体，在水平方向所受合力为零，对外不显电性，带异种电荷，A、B错误；P、Q带不同性质的电荷，有两种情况：P带正电，Q带负电，或P带负电，Q带正电，两种情况的受力分别如图所示，由图知，P带负电，Q带正电时符合题意，C错误，D正确。 　 5．静电现象在生活中广泛存在，如图所示为半径为R的均匀带电球体，以球心O点为坐标原点建立x坐标轴，a、b、c三点均在x轴上，b点在球体表面处，ab＝bc＝。已知均匀带电球壳内任一点的电场强度均为0，则a、b、c三点电场强度大小的比值Ea∶Eb∶Ec为(　　) A．4∶9∶8 B．9∶9∶4 C．9∶18∶8 D．9∶72∶32 答案　C 解析　设均匀带电球体带电总量为Q，则b点电场强度大小为Eb＝k，c点电场强度大小为Ec＝k＝，由题意可知，a点处的电场强度等于以O为球心、Oa为半径的带电球体在a处的电场强度，a点电场强度大小为Ea＝k，Q′＝Q，联立可得Ea＝，所以a、b、c三点电场强度大小的比值为Ea∶Eb∶Ec＝∶1∶＝9∶18∶8，故C正确。 6.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，有一个均匀带正电的绝缘四分之一圆环AB固定在第二象限内，圆环的圆心在坐标原点O，A、B两端分别在x轴和y轴上，圆环半径为R，一个带电量为＋Q的点电荷位于x轴正半轴上的C点，OC长为R，此时O点的电场强度沿y轴负方向，静电力常量为k。若撤去放在C点的正电荷，则O点的电场强度大小为(　　) A．k B.k C.k D.k 答案　D 解析　将均匀带电四分之一圆环AB等分为极多个点电荷，由点电荷的电场强度特点及AB的对称性知，均匀带电四分之一圆环AB在O点产生的电场的电场强度E1的方向指向第四象限，且与x轴正方向夹角为45°；由题意可知，点电荷＋Q没有撤去时，O点处合电场强度沿y轴负方向，由库仑定律可得点电荷＋Q在O点产生的电场的电场强度大小E2＝，方向沿x轴负方向，根据平行四边形定则可得，E1＝＝k，故D正确。 7．反天