第1章 1-3节综合训练-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

第1~3节综合训练 白题 单元达标测 限时：40min 一、选择题 过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的 1,(2024·江西上饶月考)如图所 两点带电粒子在运动中只受电场力作用，根据 示，把一个带电小球A固定在光 此图可作出正确判断的是 滑的绝缘水平桌面上，在桌面的另一处放置 A.该粒子带负电 带电小球B,现给小球B一个垂直A、B连线 B.该电场强度的方向向左 方向的速度，使其在水平桌面上运动，则下 C.a、b两点的电场强度b处较大 列说法中正确的是 ( D.该粒子在a、b两点的加速度a处较大 A.若A、B带同种电荷，B球可能做速度减小4.如图，空间存在方向水平向 ·M 的曲线运动 右的匀强电场，两个可以视p·NQ B.若A、B带同种电荷，B球一定做加速度增 为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳 大的曲线运动 悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花 C.若A、B带异种电荷，B球一定做匀变速曲 板垂直.N为PQ连线中点，M点位于N点正 线运动 上方且MPQ构成等边三角形，不计小球间的 D.若A、B带异种电荷，B球可能做速度大小 万有引力，则下列说法正确的是 ( 和加速度大小都不变的曲线运动 A.P带正电，Q带负电，且电量大小相等 2.(2024·山西太原期中)如图所9 ④ B.P与Q的质量一定相等 示，四个点电荷所带电荷量的 C.在PQ所产生的电场与匀强电场叠加后形 绝对值均为Q,分别固定在正 成的场中，N点的场强为零 方形的四个顶点上，正方形边 ③ D.在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后 长为a,静电力常量为k,则正方形两条对角线 形成的场中，M点的场强为零 交点处的电场强度 ( 5.(2024·重庆调研)（多选）如 A.大小为42 图所示，固定在水平地面上的 ,方向水平向左 光滑绝缘圆筒内有两个带正 B大小为22 电小球A、B,A位于筒底靠在 ,方向水平向左 左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作 C.大小为42 ,方向水平向右 用处于静止.若筒壁竖直，A的电荷量保持不 变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列 D.大小为22 ,方向水平向右 说法中正确的是 ( A.小球A、B间的库仑力变小 3.(2024·重庆期中)如图中实线是 B.小球A、B间的库仑力变大 一簇未标明方向的由点电荷产生 C.小球A、B对筒壁的压力都变大 的电场线，虚线是某一带电粒子通 D.小球A对简底的压力变大 第一章黑白题013 6.两个带等量正电荷的点电荷，0点为两电荷连 的质量为m,带电量为+g,重力加速度为g,静 线的中点，a点在中垂线上，a、b关于0点对 电力常量为k,求： 称.若在a点由静止释放一个电子，如图所示， (1)小球B的带电量及小球B的质量： 关于电子的运动，下列说法正确的是( (2)将A球固定，使A球的带电量缓慢减少， 当A、B两球处于同一水平线上时，A、B两 Q④-- -④ 球间的库仑力多大？此时小球A的带电 量变为多少？ A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越 来越大，速度越来越大 B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越 来越小，速度越来越大 C.电子运动到0时，加速度为零，速度最大 D.电子通过O后，速度越来越小，加速度越来 越大，一直到速度为零 7.在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它 的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐 9.如图所示，一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水 标分别为0.3m和0.6m(如图甲).在A、B两 平固定在匀强电场中，电场强度大小为E,方 点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到 向与竖直方向夹角为6.杆的M端固定一个带 电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受到的 负电小球A,电荷量大小为Q:另一带负电的 静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙 小球B穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为 中直线a、b所示.下列说法正确的是( q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止 释放，小球B开始向右端运动，已知k为静电 力常量，g为重力加速度，求： (1)小球B对细杆的压力的大小： A 00.30.6 m (2)小球B开始运动时加速度的大小： 010203040506/0 邦 (3)小球B速度最大时离M端的距离x A.A点的电场强度大小为2.5N/C B.B点的电场强度大小为40N/C C.点电荷Q是负电荷 D.点电荷Q的位置坐标为0.2m 二，非选择题 8.(2023·河南南阳六校期中联考)半径为R的 光滑绝缘圆环固定在竖直面内，O为圆环圆 心，A、B两个带电小球套在圆环上，静止时位 置如图所示.此时，OA与水平方向的夹角为 60°，OB与水平方向的夹角为30°，已知球A 必修第三册：JK黑白题0140 强度减去被挖的球形在A、C两点的电场强度,则有E.= 7.C 解析:据题意,从乙图可以看出,P点电场方向为水平向左;由图 (2)2 乙可知,设P点与+a之间的连线与两电荷连线之间的夹角为9.其 l0 70 0 230 100,可得 () (2) (#2) E 175 207.C正确,ABD错误.故选C. 8.B 解析:当P点的电荷量为一a时,根据电场的对称性,可得在0点 2.D 解析:若将这个圆环缺口补上,并且补上部分的电荷密度与原有 的电场强度为0.当P点的电荷为+a时,由-q和+2两个电荷等效替 缺口的环体上的电荷密度相等,这样就形成一个电荷分布均匀的完 代,故0点电场可以看作均匀带电圆环和+2产生的两个电场的叠 整带电圆环,则同心0处的合场强为0.因此缺口环在罔心0处的场 加,故0点的电场强度为E=0+t2.电场方向为+2g在0点的电场 强与补上部分在圆心0处的场强大小相等,方向相反,由题意,补上 d 方向,即方向沿半径背离P点,故B正确,ACD错误.故选B (2r~)_方 0u. 9. 解析:设想将圆环等分为n个小段,当n相当大时,每一 l0d 1)} 向由间隙指向罔心.则缺口环在0处的场强为 (2m-),方向由阙 心指向间 n #。 3.A 解析:假设在0点有一个完整的带电荷量为2的带电球壳,设完 整球壳在M点产生的场强大小为f.左半球壳在V点产生的电场 强度大小为E.,右半球壳在M点产生的电场强度大小为E .根据 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为; 4.D 解析:+在a处产生的场强大小为E=k,方向水平向左,据 由对称性可知,各小段带电环在P处的场强E的分量E.相互抵消 而分量E.之和即为带电罔环在P处的场强E。,如图,故 题,a点处的电场强度为0.+o与带电薄板在a点产生的场强大小相 0LoL E=aE.=nx (n())(+^R){} 等,方向相反,则带电薄板在a点产生的场强大小为E=n,方向水 第1~3节综合训练 平向右,根据对称性可知,带电薄板在点产生的场强大小为E 白题 单达测 1.D 解析:AB.若AB带同种电荷,则A对B有斥力作用,且斥力方向 和速度方向夹角越来越小,速度增大,两球间距离越来越大,静电力 越来越小.所以加速度越来越小.故AB错误:C.若A.B带异种电荷 5.C 解析:根据对称性的特点可知,AB棒与DE棒在0点的合场强为 B受到的静电力指向A球,力的大小和方向至少有一个发生变化,加 0.AF棒与DC棒在0点的合场强也为0.所以EF棒与点电荷+0的 速度一定变化.不可能做匀变速曲线运动.故C错误;D.当静电力恰 合场强也为0.则有EF棒的场强大小与点电荷40在0点的场强大 -40若移走+及AB边上的 好等于B绕A做匀速罔周运动需要的向心力,B球做匀速圆周运动 10 小相等,所以有E=E。“- #### 所以B球可能做速度大小和加速度大小都不变的曲线运动,故D正 确.故选D 细棒,则0点电场强度大小为EF棒与DE棒的合场强大小,有 2.A 解析:四个电荷的电荷量相等,两条对角线的电荷都是一对等量 异种点电荷,在交点处的电场强度的方向指向负电荷,且大小相等 32 则合场强的方向水平向左,根据对称性可知,电场强度的大小头 2i0 04~-410,故选A. _处的合场强为0.说明感应电荷在 6.D 解析:根据题设,:轴上:- E.=2x (#)} 2 该处激发的电场与点电荷a在该处激发的电场等大反向,点电荷 3.D 解析;AB.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到 的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,所以无法确定粒子的 电性,也无法确定电场强度的方向.故AB错误;C.由图可知.a点的 电场线比5点的更密,根据电场线越密,电场强度越大,可知a.b两 点的电场强度a处较大,故C错误;D. 根据电场线的疏密与电场强 2{ 度的强弱的关系,判断出a点的电场强度大,故带电粒子在a点受到 必修第三册·JK 黑白题06 的电场力大,根据牛顿第二定律可知,带电粒子在a点的加速度比& .N/C: 点的加速度大,故D正确.故选D 4.D 解析:A.由图可知,两小球均在电场力和阵仑力的作用下处于平 40N/C.A错误;B. 由图可知,B点的电场强度大小为E= 衡,由于库仑力为相互作用力,大小相等,方向相反,因此两小球受到 的电场力也一定是大小相等,方向相反,两小球一定带异种电荷,/ 0.4 N/C=2.5NC.B错误;C. 由于试探电荷受到电场力的方向都跟 小球所受库仑力向右,0小球所受库仑力向左,匀强电场方向向右 :轴正方向相同,可得点电荷0是正电荷.C错误:D.由于A、B两点 因此正电荷受电场力方向向右,其受库仑力方向一定向左,所以0 带正电荷,P带负电荷,P所带电量的大小与0所带电量的大小相 的电场强度方向都沿;轴正方向,且有E.>E。,故点电荷0的位置 等,故A项错误;B.由以上分析可知,水平方向带电小球P、0受到的 (03-x)) 库仑力等于匀强电场的电场力,竖直方向绳的拉力等于各自的重力 所以质量不影响电场平衡,故B项错误;CD.设P.0所带的电量均为 # a.二者间的距离为r.匀强电场的场强为E.根据平衡条件:Eq= # 所以场强E-,M点的合场强是由三个电场的叠加而成,设P和0 解析:(1)对A受力分析,受重力ng、圆环弹力F.、库仑力F。.如图 所示 等方向相反.所以M点场强为0:带电小球P、0在V点产生的场强 #){ C项错误,D项正确,故选D f B由于漏电而下降少许后重新平衡,8增大,故小球A.B间的库仑力 又F=7 ()#),斜得0 变大,故A错误.B正确;C.B对篇壁的压力为F.=migtanf.8增大。 可知尽对简壁的压力变大,将小球A、看成整体,小球A、B水平方 对B受力分析,受重力m;g.圆环弹力F。库仑力F.由正弦定理可 向受力平衡,可知简壁对A的压力等于简壁对B的压力,根据牛顿第 得_ 60 mgfa 三定律可知,小球A对简壁的压力变大,故C正确;D.将小球A.B看 成整体,小球A.B竖直方向受力平衡,简底对A的支持力等于小 又F=F,解得m= 3 球A.B的重力,根据牛顿第三定律可知,小球A对简底的压力不变, 故D错误.故选BC. (2)A.B两球处于同一水平线上时,对B受力分析,受重力m、圆环 _二 弹力V.库仑力,如图所示 6.C 解析:AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a.电 子从a点到0点运动的过程中,电场力方向a→0.速度越来越大,但 根据受力平衡可得,A.B两球间的库仑力大小为^=- ng an600 电场线的疏密情况不确定,电场强度大小变化情况不确定,则电荷所 受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断.故AB错 3_ng. 误.C.越过0点后,电子做减速运动,则点电荷运动到0点时速度最 ② 大.电场力为零,加速度为零,故C正确.D.根据电场线的对称性可 知,越过0点后,电子做减速运动,加速度的变化情况无法判断.故 (3)Ein) /0 D错误.故选C _mt{} 参考答案与解析 黑白题07 解析:(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零,则有F、= 确,C错误;从A移到C与从B移到D.因为沿力方向的位移不同,故 qEcos8+mg,由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力F'=F。= 电场力做功不相同,B错误;从A移到D和从D移到C的过程中,沿 Eoos+mg. 力方向上的位移相同,故电场力做功相同.D错误,故选A (2)在水平方向上,小球所受合力向右,由牛顿第二定律得 2.C 解析:AB.由题意知,此过程中,电场力做功为W.=-F。h= fin 0 an解得:o-fonin 0. -15J.重力做功为W=mgh=-AE=-301.解得mg:F=2:1. 2 mm& 故AB错误;CD.此过程中.由动能定理有W。+W.+W。三AE..解得 (3)当小球B的速度最大时,加速度为零,有:qfsine-0. “ W=-15J.而W=-F*h=-151.联立解得F;F.=1:1.故 0 C正确.D错误.故选C 解得::Esin 3.BD 解析:由题,在两个过程中,电场力做功相等,说明A.B两点的 电势相等;若是沿;轴正向的匀强电场,A、B两点的电势不等,与题 第4节 电场力的功 电势能 意不符,故A错误:若是滑;轴负向的匀强电场,A、P两点的电势相 础联练 等,将正电荷移动到A、B两点电场力做负功相等,与题意相符,故 B正确:若是处干第I象限内某位置的负点电荷形成的电场,A.B两 1. B 解析:根据W=a/可知,因为电场力做功只与初、末位置有关,而 点的电势不等,与题意不符,故C错误,若是处干第V象展内基位 与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程 的正点电荷形成的电场,而且正点电荷处于A.B连线的垂直平分线 中.做功相等,即W,=W.=W.故选B 上.A.B两点的电势相等,将正电荷从C点移动到A.B两点电场力做 2.B 解析;细杆转的过程中,正电荷受力的方向向右,位移的方向也向 负功相等,与题意相符,故D正确 右,电场力对它做正功,V>0.即-qf;负电荷受力的方向向左,位 4. D 解析:ABC.从A到B的过程中,只有电场力做功,由于小球速度 减小到0.则电场力做负功,电势能增大,则小球在A点的电势能小 移的方向也向左,电场力对它也做正功,W.>0.即一 _F.电场力对两 于小球在B点的电势能,则由于不确定电场力的方向,则小球带电情 小球所做的功:W=W.+W.0.即aE.故选B 况不知道,故ABC错误:D.F一图像与坐标轴所围面积与电荷的乘积 3.D 解析:A.电场强度由电场本身的性质决定,面电势能既与电荷有 表示电场力做功,则1W.11W。1.故D正确.故选D 关,又与电场有关,故A错误;B.正点电荷。在电场力的作用下沿电 5.C 解析:AC.从P到0的过程中,电场力和重力都做正功,电势能一 场线方向移动一段距离,电场力做正功,电势能减小,故B错误;C 直减小,从0到VM的过程中,电场力做负功,电势能一直增大,故从P 电荷在电场中的电势能具有相对性,只有选定了零电势位置之后,电 到V的过程中.小球的机械能先增大后减小.故A错误.C正确:B.6 势能才有确定的值,故C错误;D. 电场力做功与路径无关,则根握 点的场强为零,小球通过0点时由静电力产生的加速度为零,由于 Wx=-AE.可知,电势能的改变量也与路径无关,故D正确.故选D P0间电场线的疏密情况不确定,电场强度大小变化情况不确定,则 4.C 解析:把点电荷从A点移动到B点,克服电场力做功6x10*3.根 电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况不能确定,加 据电场力与电势能关系AE.=-W=-(-6x10*J)=6x101.可知该 速度可能先增大后减小,也可能一直减小,不可能一直增大,故B错 电荷的电势能增加了6x10{1;由于不知道B点的电势,所以不能碎 误:D.根据电场的对称性可知,从P到0与从0到V两段过程中电 定该电荷在B点具有的电势能.故选C 场力做功情况相反,则从P到M过程中电场力做功为零,故小球从/ 5.C 解析:A.根据电子的运动轨迹可知,电子受电场力向右,则电场 线的方向水平向左,电场力做正功,故A措误;B.电场线的疏密表示 D错误.故选C. 电场强度的大小.故a、两点场强相等,故B错误;CD.从a到5电场 6. C 解析;选取斜面的底部为重力势能的零点,则滑块在斜而顶端的 力做正功,动能增加,电势能减小,即电子在a点的动能小于在b点 重力势施E.=mgh=mgLsin8=1x10x2xsin301=101.所以滑块到 的动能,在a点的电势能大于在b点的电势能,故C正确、D错误.故 达底端时,重力势能减少101;滑块到达斜面底端的动能增加为 选C 113.重力势能减少103.所以滑块的机械能增加11:滑块在沿斜面 6.B 解析:沿:轴正方向,电场强度为正,依据E与x图像,可知,从x 下滑的过程中电场力做的功W=qEleos8=1.0x10*x/3x10x2 到x.电场线先向右再向左,则负电荷从xt.运动到x.电场力先做负 cos30*]=3J.则滑块到达底端时,电势能减少31:由以上的分析可 功再做正功,因此电势能先增大后减小.故选B 知滑块的重力势能与电势能之和减少13J.机械能和电势能之和减 少21.故选C 1.A 解析:因为在匀强电场中,且从A移到B与从B移到C的过程 7.C 解析:A.由于电场方向不确定,因此粒子的电性无法确定, 中,沿力方向的位移相同,根据功的定义可知,电场力做功相同,A正 故A错误;BD.由图像可知粒子的电势能一直减小.所以粒子的动能 必修第三册·JK 黑白题08