内容正文:
章末综合检测(九) 静电场及其应用
(满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题3分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.关于元电荷e,以下说法正确的是( )
A.元电荷就是电子
B.元电荷就是点电荷
C.元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根测得
D.元电荷就是指所带的电荷量为1.6×10-19 C的一类粒子,如电子、正电子和质子等
C 解析:元电荷指最小的电荷量,A、B、D错误;元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根用油滴实验测得,C正确。
2.对于如图所示的四幅有关电场,下列说法正确的是( )
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C.图丙中在c点静止释放一个正电荷,该电荷可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中e点、f点的电场强度相同
D 解析:由题图可知,甲为等量异种点电荷形成的电场,A错误;乙为正点电荷所形成的电场线分布图,离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同,场强方向不同,B错误;只有电场线为直线时,由静止释放的电荷才能沿着电场线运动,曲线电场线中,电荷不会沿着电场线运动,C错误;题图丁中e点、f点的电场强度相同,D正确。
3.有一个接地的导体球壳,如图所示,球心处放一个点电荷q,达到静电平衡时,下列说法正确的是( )
A.q的电荷量变化时,球壳外电场随之改变
B.q在球壳外产生的电场强度为零
C.球壳内、外表面的电荷在壳外的合电场强度为零
D.q与球壳内表面的电荷在壳外的合电场强度为零
D 解析:当导体球壳接地时,壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地,这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外(包含导体壳层)任一点的合电场强度为零,D正确。
4.如图所示,A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A是直角。在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得A点的电场强度大小为E。若保留B点的电荷,再在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷,则A点的电场强度大小等于( )
A.0 B.E C.E D.2E
C 解析:正电荷Q在A点产生的电场强度大小为E,沿BA方向,负电荷Q在A点产生的电场强度大小也为E,方向沿AC方向,根据电场强度的叠加可知E合==E,C正确,A、B、D错误。
5.如图所示,可视为质点的两个带同种电荷的小球a和b,分别静止在竖直墙面和水平地面上,b球被光滑竖直板挡住,所有接触面均光滑,a球由于缓慢漏电而缓慢下降,在此过程中( )
A.地面对b的支持力变小 B.竖直挡板对b的支持力变小
C.a、b间的作用力变大 D.以上说法均不正确
C 解析:对a、b整体而言,竖直方向受重力和地面的支持力,故支持力总等于两球的重力之和,可知地面对b的支持力不变,A错误;对a受力分析如图所示,受重力G、库仑力F和墙面的弹力N,当a球下移时,由受力图可知,N和F均变大,C正确;对a、b整体,水平方向竖直挡板对b的支持力等于墙面对a的弹力N,则竖直挡板对b的支持力变大,B错误;综上所述,D错误。
6.一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E,把细线分成等长的三段圆弧,则圆弧BC在圆心O处产生的场强大小和方向为( )
A.,水平向右 B.,水平向左
C.,水平向右 D.,水平向左
A 解析:如图所示,B、C两点把半圆环等分为三段。设每段在O点产生的电场强度大小均为E′。AB段和CD段在O处产生的场强夹角为120°,它们的合场强大小为E′。则O点的合场强E=2E′,则E′=,所以圆弧BC在圆心O处产生的场强为,方向水平向右,A正确,B、C、D错误。
7.如图所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一个电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷-Q放在D点,则( )
A.B点电场强度为E,方向水平向右
B.B点电场强度为E,方向水平向右
C.B点的电场强度大于C点的电场强度
D.BC线段的中点电场强度为零
B 解析:只在A点放正电荷时,B点的场强为E=k,又将等量异号的点电荷-Q放在D点后,B点的场强大小为EB=k+k=E,方向水平向右,A错误,B正确;此时C点的场强大小为EC=k+k=E,方向水平向右,与B点的电场强度相同,C错误;Q和-Q在BC线段的中点产生的场强大小相等,方向相同,叠加后合场强不为零,D错误。
8.两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2.2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如