内容正文:
宁南中学2026届高二上期物理第三次周测试题
时间:75分钟 满分:100分
1、 单选题(每小题6分,共42分)
1.下列关于等势面的说法正确的是( )
A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功
B.等势面上各点的场强相等
C.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面
D.点电荷在真空中形成电场的等势面是以点电荷为圆心的一个球面
2.如图甲所示,A、B是同一条电场线上的两点,把点电荷q1为的试探电荷从无穷远移到A点,静电力做的功为;把点电荷q2为的试探电荷从无穷远移到B点,静电力做的功为,图乙是放在A、B两点的电荷所受电场力大小与其电荷量间的函数图像。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.真空中有一正三角形ABC,如图所示,M、N分别为AB、AC的中点,在B、C两点分别固定等量异种点电荷,其中B点固定正电荷,C点固定负电荷。则( )
A.沿直线从A点到M点,电势逐渐降低
B.搭电子沿直线从N点移动到A点,电子的电势能逐渐增大
C.将电子从M点移动到A点,电场力一直做正功
D.电子从M点移动到A点与从A点移动到N点电场力做的功相等
4.如图,在电荷量为Q的负点电荷的电场中,A、B、C为直角三角形的三个顶点,D为AC的中点,,A、B、C、D四点的电势满足 , ,点电荷Q在A、B、C三点所在平面内,已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.Q在AC连线中点 D.Q在BD连线中点
5.如图,两个固定的相同圆环a、b,均匀带有和的电荷,两环圆心O、在同一中心轴线上,P为的中点。则下列判断错误的是( )
A.沿中心轴线从O点到点,电势逐渐降低 B.过P点垂直于的平面为等势面
C.O点与点的电场强度相同 D.两环间距越小,P点的电场强度一定越大
6.如图所示,半径为R的绝缘细圆环被固定,O为圆心,点A、B、C将圆环三等分。已知环上均匀分布着电荷量为Q(大小、正负未知)的电荷,现取走A、B处两段弧长均为△x(△x<<R)的小圆弧,圆环上剩余电荷分布不变.将一电荷量为q(q>0)的正点电荷置于CO延长线上距O点为2R的D点,O点的电场强度恰好为零。则( )
A.
细圆环带正电荷,Q大小为
B.
细圆环带正电荷,Q大小为
C.
细圆环带负电荷,Q大小为
D.
细圆环带负电荷,Q大小为
7.如图所示,A,B、C、D是正四面体的四个顶点,在B、D两点分别固定等量异种点电荷。下列说法正确的是( )
A.一个电子在A点电势能大于在C点的电势能
B.A、C两点的场强等大反向
C.将一试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力不做功
D.将一试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先变小后变大
二、多选题(每小题6分,共18分)
8.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O点对称,则( )
A.A、D两点场强大小相等,方向相反 B.B、C两点场强大小和方向都相同
C.E、O、F三点比较,O点场强最大 D.B、O、C三点比较,O点场强最大
9.空间有一电场,各点电势随位置的变化情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度一定为零
B.点与x1点的电场强度相同
C.x2和x1两点在同一等势面上
D.将正电荷从移到x1,电荷的电势能增大
10.水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球,小球可在环上自由移动。如图所示,是小球平衡后的位置图。图中三角形边长,,下列判断正确的是( )
A.A,B两小球可能带异种电荷
B.三个小球一定带同种电荷
C.A球对B球的作用力大于C球对B球的作用力
D.A球对B球的作用力小于C球对B球的作用力
三、实验题(共12分)
11.某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带电的小球B会在静电力的作用下发生偏离。
(1)静电力的大小可以通过________反映出来。(单选)
A.A球的电荷量 B.两带电球间的距离
C.B球的电荷量 D.丝线偏离竖直方向的角度
(2)保持A、B两球电荷量不变,把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图中横杆上的、、等位置,调节丝线长度,使带电小球B与球A的球心保持在同一水平线上,小球静止时的状态如图所示。可推断:小球B带 (选填“正”或“负”)电荷;悬挂在 (选填“”、“”或“”)位置时小球受到的静电力最小。
(3)实验表明:电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
四、解答题(共28分)
12.(本题12分)把带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移动到电场中B点,需克服电场力做功2×10-6 J,求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)把2×10-8 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功
13.(本题16分)如图所示,质量均为m、电荷量分别为+2q、-q的小球A、B,中间用绝缘轻绳连接,两球在竖直向上的匀强电场中以速度匀速上升。忽略两电荷间的库仑力,重力加速度为g,求:
(1)电场强度的大小;
(2)某时刻轻绳断开,断开后A、B两球各自的加速度;
(3)自轻绳断开到B球速度为零的过程,A、B两球组成的系统电势能的变化量。
宁南中学2026届高二上期物理第三次周测试题
参考答案
1.C
【详解】.等势面与电场线垂直,故沿着等势面移动电荷时,电场力与运动方向一直垂直,电场力不做功,但电荷要受到电场力作用力,故A错误;
B.电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面,等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场,不一定相等,故B错误;
C.等势面与电场线垂直,可知匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面,故C正确;
D.等势面与电场线垂直,可知孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面,故D错误。故选C。
2.B
由题意得 因此由于
因此 故 由可知 故选B。
3.D
【详解】A.根据等量异种电荷电势分布,A点在垂直平分线上,电势为零,沿直线从A点到M点,电势逐渐升高,故A错误;
B.沿直线从N点移动到A点,电势逐渐升高,根据
电子带负电,所以电子的电势能逐渐减小,故B错误;
C.将电子从M点移动到A点,电势降低,电势能升高,所以电场力做负功,故C错误;
D.根据对称可知,从M点移动到A点与从A点移动到N点的电势变化相等,所以电场力做的功相等,故D正确。故选D。
4.B
【详解】负点电荷Q的等势线是以该点电荷为圆心的圆,A、B、C、D四点的电势满足 , ,可知负点电荷Q在AC的中垂线上,也在DB的中垂线上,如图所示:
由图可知,Q既不在AC连线中点、也不在BD连线中点。
由几何关系可得:Q到A的距离大于到B的距离,由于越靠近负点电荷电势越低,则有
所以有故选B。
5.D
【详解】A.由场强的叠加可知从O点到O′点场强方向一直向右,因此电势一直降低,故A正确;
B.由场强的叠加可知电场线垂直于过P点且垂直于OO′的平面,在此平面上移动电荷时电场力不做功,因此该平面为等势面,故B正确;
C.+Q在O点产生场强为零,O点的场强由-Q和距离决定,同理O′点的场强由+Q和距离决定,由几何关系结合场强叠加知O点与O′点场强大小相等,且方向均向右,故C正确;
D.两环间距越小时,P点的电场强度不一定越大,比如当两环均向P靠拢且间距无穷小时,P点场强近似为零,故D错误。本题选错误的,故选D。
6.B
【详解】根据对称性,取走A、B两段小圆弧后,圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的和与B在同一直径上的产生的电场强度的矢量和,因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有
两场强的夹角为120°,则两者的合场强为
根据O点的合场强为0,放在D点的点电荷带正电,故圆环带正电,且有
解得 故选B。
7.C
【详解】AB.B、D两点固定的是等量异种点电荷,所以通过BD的中垂面是等势面,A、C在同一等势面上,电势相同,电子具有的电势能也相等,A、C两点的场强都与等势面垂直,同向,根据对称性可知场强大小相等,选项AB错误;
C.因为A、C两点在同一个等势面上,所以将一试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力不做功,选项C正确;
D.根据等量异种点电荷电场线分布可知A、C两点连线的中点场强最大,所以将一试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先变大后变小,选项D错误。故选C。
8.BC
【详解】A.等量异种点电荷的电场分布如图所示
由图可知,A、D两点场强大小相等,方向均向左,故A错误;
B.B、C两点场强大小相等,方向均向右,故B正确;
C.在两点电荷连线的中垂线上,O点场强最大,故C正确;
D.在两点电荷连线上,O点场强最小,故D错误。故选BC。
9.BC
【详解】A.图像上各点切线的斜率表示电场强度,由几何知识得知,O点场强不为零,故A错误;
B.根据对称性结合图像斜率可知,点与x1点的电场强度相同,故B正确;
C.x2和x1两点电势相等,故一定在同一等势面上,故C正确;
D.电势能为将正电荷从移到x1电荷的电势能由正值变为负值,电荷的电势能减小。故D错误;故选BC。
10.BC
【详解】AB.对任意一个小球受力分析,水平方向受三个力,两个库仑力和一个环的弹力,而弹力一定沿半径方向向里或者向外,弹力与库仑力的合力等大反向,所以两个库仑力的合力要么指向圆心,要么背离圆心,如果两个库仑力是一个引力和一个斥力它们的合力不可能沿半径方向,也不可能和弹力平衡,因此对任意一个小球来说,另外2个球都是同种电荷,所以三个小球一定带同种电荷,A错误,B正确;
CD.对B球受力分析,做出力的矢量三角形,如图所示
由几何关系得
由正弦定理得 所以A球对B球的作用力大于C球对B球的作用力,C正确,D错误。故选BC
11.(1) D (2) 正 (3) 减小
12.(1)400 V;(2)300 V;(3)-6×10-6 J
【详解】(1)无限远处与A点间的电势差为
而 又 所以可得
(2)无限远处与B点间的电势差为
而 又 所以可得
则A、B两点的电势差为UAB=φA-φB=300 V
(3)根据公式可得,电场力做的功为
13.(1);(2),方向向上;,方向向下(3)
【详解】(1)设电场强度为E,把小球A、B两球看作一个整体,由于绳未断前作匀速运动,则
解得
(2)细绳断后,根据牛顿第二定律,对A球有
解得 方向向上。
对B球有
解得 负号表示方向向下。
(3)设自绳断开到B球速度为零的时间为t,则
解得
当B球速度为零时,A球的速度大小
在该时间内A球的位移为
由功能关系知,电场力对A球做了正功
B球的位移为
电场力对B球做了负功
在这一过程中,系统的电势能变化量为
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