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章末综合检测(一) 静电场的描述
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题意)
1.真空中有距离保持不变的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了原来的,但它们之间的相互作用力保持不变,则另一点电荷的电荷量减少了原来的( )
A. B.
C. D.
解析:选B 因为一个点电荷的电荷量增加了原来的,则q1′=q1,根据库仑定律的公式F=k知,若库仑力不变,则q2′=q2,即另一电荷的电荷量减小了原来的,故B正确,A、C、D错误。
2.如图所示,是某验电器的结构图。下列说法正确的是( )
A.当带电体靠近金属盘时,金属箔张开一定角度
B.金属箔张开过程,电场力一定做负功
C.两金属箔张开,说明金属盘带正电
D.两片金属箔张开时,可能带异种电荷
解析:选A 当带电体靠近金属盘时,由于发生静电感应,金属箔带上了同种电荷,这两片金属箔张开一定角度,在张开的过程中电场力做正功;验电器只能判断物体是否带电,不能说明是哪种电荷,故也不能说明金属盘带哪种电荷,故A正确,B、C、D错误。
3.在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的场强EA、EB、EC的大小关系是( )
A.EA>EB>EC B.EB>EA>EC
C.EC>EA>EB D.EA>EC>EB
解析:选C 根据F=Eq可知,F-q图线的斜率等于电场强度,由题图可知C的斜率最大,B的斜率最小,此三点的场强EA、EB、EC的大小关系是EC>EA>EB,故选项C正确。
4.在真空中的一个点电荷产生的电场中,离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷,测得检验电荷所受静电力为F,则离该点电荷距离为r的某处的场强大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 设点电荷的电荷量为Q,由库仑定律得F=,在离点电荷距离为r处的场强E=,联立以上两式得E=,故选项B正确。
5.如图所示,ABCD为等腰梯形,∠A=∠B=60°,AB=2CD,在底角A、B分别放上一个点电荷,电荷量分别为qA和qB,在C点的电场强度方向沿DC向右,A点的点电荷在C点产生的场强大小为EA,B点的点电荷在C点产生的场强大小为EB,则下列说法正确的是( )
A.放在A点的点电荷可能带负电
B.在D点的电场强度方向沿DC向右
C.EA>EB
D.|qA|=|qB|
解析:选C 由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿DC向右,根据矢量合成法,利用平行四边形定则可知,两点电荷在C点产生的场强方向如图所示,由图中几何关系可知EB<EA,A点所放点电荷为正电荷,B点所放点电荷为负电荷,且A点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B点所放点电荷的电荷量的绝对值,C正确,A、D错误;对两点电荷在D点产生的场强进行合成,由几何关系,可知其合场强方向为向右偏上,不沿DC方向,故B错误。
6.如图所示,在边长为l的正三角形的顶点分别固定一负电荷,A处的电荷量为Q,中心O处的场强恰好为零,已知静电力常量为k。若仅将A处电荷改为等量的正电荷,则O处场强的大小和方向分别为( )
A.,沿AO方向 B.,沿OA方向
C.,沿AO方向 D.,沿OA方向
解析:选A A处的电荷量为Q,OA的距离为L==l,则Q在O点产生的电场强度为E=k,由于B和C处电荷与A处的电荷在O点的合场强为零,则B和C处电荷在O处的电场强度大小为E′=k,方向沿AO方向;若仅将A处电荷改为等量的正电荷,则O处场强的大小为E合=E+E′=,沿AO方向,故A正确,B、C、D错误。
7.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为l。当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°。带电小球A、B均可视为点电荷。静电力常量为k,则( )
A.A、B间库仑力大小F=
B.A、B间库仑力大小F=
C.细线拉力大小T=
D.细线拉力大小T=mg
解析:选B 带电小球A受力如图所示,由几何知识得OC=l,即C点为OB中点,根据对称性AB=l。由库仑定律知A、B间库仑力大小F=,细线拉力T=F=,选项A、C错误;根据平衡条件得Fcos 30°=mg,得F=,细线拉力T=,选项B正确,D错误。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电荷和正电荷,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数为( )
A.可能受到