第9章 静电场及其应用 综合测评（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

第九章综合测评 （建议用时：75分钟　满分：100分） （见学生用书P257） 一、选择题（共10道题，共46分.第1～7小题为单选题，每小题4分，第8～10题为多选题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分） 1.下列三幅图反映了三种起电的方式，下列说法正确的是 （　　） A.甲图是橡胶棒与毛皮摩擦后，把正电荷传给了毛皮，使橡胶棒带上了负电 B.乙图无论小球D带正电还是负电，与A接触时都把电荷传给C、C'，使箔片张开 C.丙图中先把靠近的带电小球C移开，再分开A、B，则A、B带上了等量异种电荷 D.三种起电方式的实质都是电子的转移 D　解析橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带负电，是因为电子从毛皮转移到橡胶棒，选项A错误；小球D带正电时，电子从A与箔片转移到小球D，使箔片带正电.小球D带负电时，电子从小球D转移到箔片带负电.两种情况均使箔片带同种电荷相斥，使箔片张开，选项B错误；小球C感应A、B，发生静电感应现象，A、B带上等量异种电荷.移开小球C后，静电感应消失，分开后A、B均不带电，选项C错误；三种起电方式的本质都是电子的转移.不带电的物体因失去电子显正电性，得到电子显负电性，电子在转移的过程中，电荷的总量保持不变，选项D正确. 2.如图所示，橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，然后手握绝缘手柄将撒有细纸屑的铝板（初始不带电）靠近橡胶板但始终未接触橡胶板，可以看到部分细纸屑从铝板上飞溅出来.下列说法正确的是 （　　） A.铝板靠近橡胶板的过程中，铝板下表面带负电 B.铝板靠近橡胶板的过程中，部分细纸屑相互排斥从而飞溅出来 C.铝板和细纸屑构成的系统在该过程中带正电 D.若在铝板靠近橡胶板时用另一只手触摸一下铝板后撤离，铝板将带负电 B　解析用毛皮摩擦橡胶板后，橡胶板带负电，铝板靠近橡胶板的过程中，离橡胶板较近的下表面带正电，选项A错误；铝板靠近橡胶板的过程中，细纸屑相互排斥从而飞溅出来，选项B正确；铝板和细纸屑构成的系统在该过程中虽然感应起电，但电荷量的代数和仍然为0，选项C错误；若在铝板靠近橡胶板时另一只手触摸一下铝板，此时铝板上表面带的负电荷转移到人体，撤离该手后铝板整体带正电，选项D错误. 3.关于点电荷，下列说法正确的是 （　　） A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积较大的带电体一定不能看成是点电荷 C.两个带电体的大小、形状、电荷分布对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，它们均可看成点电荷 D.当带电体带电量很少时，可看成点电荷 C　解析带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，体积很大的带电体也可能看成点电荷，选项A、B错误；由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，选项C正确，D错误. 4.下列关于电场及电场线的说法，正确的是 （　　） A.电场线是客观存在的，反映了电场的分布 B.电场线不仅可以在空间相交，也能相切 C.电场是客观存在的，其基本性质是对放入电场中的电荷有力的作用 D.电场不是客观存在的，仅是为方便描述电荷间存在相互作用而引入 C　解析电场线人们假想出来的曲线，用来表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，选项A错误；电场线既不能相交，也不能相切，否则交点处场强的方向就不唯一，这是不可能的，选项B错误；电场是一种客观真实存在的物质，其基本性质是对放入电场中的电荷有力的作用，选项C正确，D错误. 5.静电在生活中有广泛的应用，但也要注意防止，下列措施中，属于利用静电的是 （　　） 　　 A.静电喷涂机　B.油罐车尾的铁链 　　　　 C.飞机上的“放电刷”　D.避雷针 A　解析油罐车尾的铁链、避雷针、飞机上的“放电刷”属于防止静电带来的危害，只有静电喷涂机属于利用静电技术，选项A正确. 6.如图所示，光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置.质量均为M，带电量均为＋q的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点.B球受到水平向左外力F的作用，使A、B均处于静止状态.由于A球缓慢漏电，导致其高度缓慢降低，B球仍保持静止状态.A球下降过程中，下列说法正确的是 （　　） A.A、B两球之间的电场力变大 B.A球所受的支持力变小 C.B球所受支持力大小不变 D.B球所受的支持力变小 D　解析A球下降过程中，对A球进行受力分析，如图所示，由平衡条件得＝＝，由于AB减小，电场力FBA减小；R不变，Mg不变，NA不变，选项A、B错误；在A球下降过程中，对B分析，由于AB减小，FAB的竖直分量减小，B所受的支持力变小，选项C错误，D正确. 7.两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的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α＝37°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α＝37°，重力加速度为g，静电力常量为k，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则 （　　） A.A球带负电，B球带正电 B.图甲中细线的拉力大小均为0.6mg C.A球带电荷量为 D.图乙中A球所受匀强电场的静电力大小为0.75mg C　解析由题图乙可知，A球带正电，B球带负电，选项A错误；题图甲中细线的拉力大小均为FT＝＝1.25mg，选项B错误；题图甲中两球相距d＝2.2l－2lsin 37°＝l，由A球受力平衡可得mgtan 37°＝，解得Q＝，选项C正确；题图乙中，设B对A的静电力大小为F，则对A球有EQ－F＝mgtan 37°＝0.75mg，则A球所受匀强电场的静电力EQ＞0.75mg，选项D错误. 8.如图所示，在等量异种点电形成的电场中，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.B、C两点电场强度大小和方向都相同 B.A、D两点电场强度大小相等，方向相反 C.E、O、F三点比较，O点电场强度最大 D.B、O、C三点比较，O点电场强度最大 AC　解析由对称性可知，B、C两点电场强度大小相等，方向相同，选项A正确；A、D两点电场强度大小相等，方向相同，选项B错误；在两点电荷连线的中垂线上，O点电场强度最大，在两点电荷连线上，O点电场强度最小，选项C正确，D错误. 9.如图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动过程中只受静电力的作用，根据此图可做出正确判断的是 （　　） A.带电粒子所带电荷的符号 B.电场强度的方向 C.带电粒子在a、b两点的受力方向 D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 CD　解析粒子所受静电力指向轨迹曲线凹侧，由粒子的轨迹可知，在a、b两点粒子所受的静电力都沿着电场线指向左侧，粒子的电性和电场强度的方向都无法判断，A、B错误，C正确；电场线的疏密表示电场的强弱，由题图知，a点电场强度，加速度大，选项D正确. 10.如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为α、β，α＜β.现将两细线同时剪断，则 （　　） A.两球都做匀变速运动 B.落地时两球水平位移相同 C.两球下落时间ta＝tb D.a球落地时的速度小于b球落地时的速度 CD　解析设两球之间的库仑力大小为F，当两小球静止时，则有tan α＝，tan β＝，因为α＜β，所以有ma＞mb，将两细线同时剪断后，两球在竖直方向只受重力，在竖直方向做自由落体运动，所以两球下落时间相同；在下落过程中，两球处于同一水平面，在水平方向上，在库仑斥力的作用下，两球间距增大，从而使得库仑力减小，则水平方向的加速度减小，所以两球不可能做匀变速运动；根据a＝可知，加速度aa＜ab，根据x＝at2可知两球落地时水平位移xa＜xb，根据v＝＝可知a球落地时的速度小于b球落地时的速度，选项A、B错误，C、D正确. 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.（6分）电场线上每一点的　　　与该点的场强方向一致；正点电荷形成的电场中，电场线始于　　　（选填“正点电荷”或“负点电荷”），延伸到无穷远处；负点电荷形成的电场中，电场线起始于无穷远处，终止于　　　（选填“正点电荷”或“负点电荷”）. 解析电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致；正点电荷形成的电场中，电场线始于正点电荷，延伸到无穷远处；负点电荷形成的电场中，电场线起始于无穷远处，终止于负点电荷. 答案切线方向　正点电荷　负点电荷 12.（6分）一个负的点电荷q1＝2.0×10－11 C，在电场中M点所受的电场力为1.2×10－3 N，方向竖直向下，则M点处的电场强度的大小为　　　　，方向　　　　；若将q2＝4.0×10－11 C的正的点电荷置于M点，则它受到的电场力大小为　　　　，方向　　　　，此时M点的电场强度为　　　　，方向　　　　. 解析由题意可知，M点的电场强度的大小为E＝＝ N/C＝6.0×107 N/C，方向与负电荷所受电场力的方向相反，即竖直向上；若将q2＝4.0×10－11 C的正的点电荷置于M点，则它受到的电场力大小为F＝Eq2＝6.0×107×4.0×10－11 N＝2.4×10－3 N，方向竖直向上，此时M点的电场强度仍为6.0×107 N/C，方向竖直向上. 答案6.0×107 N/C　竖直向上　2.4×10－3 N 竖直向上　6.0×107 N/C　竖直向上 13.（12分）地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m，带电荷量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖且万向的夹角为θ，此时小球到地面的高度为h.求：（重力加速度为g） （1）小球的电性； （2）匀强电场电场强度的大小； （3）若丝线突然断掉，小球经过多长时间落地. 解析（1）小球受力情况如图，可得小球所受静电力方向和电场强度方向相同，故小球带正电. （2）对小球由平衡条件可得qE＝mgtan θ， 解得E＝. （3）丝线断裂后，小球在竖直方向做自由落体运动， 由h＝gt2得t＝. 答案（1）带正电　（2）　（3） 14.（14分）如图所示，一质量m＝2×10－4 kg，电荷量q＝3×10－9 C的带正电小球A用长为10 cm的轻质绝缘细线悬挂于O点，另一带电量未知的小球B固定在O点正下方绝缘柱上（A、B均可视为点电荷）.当小球A平衡时，恰好与B处在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ＝37°.已知重力加速度g取10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： （1）小球A受到的静电力大小； （2）小球A所在位置的场强大小和方向； （3）小球B的电荷量. 解析（1）小球A受重力、细线的拉力和B球的斥力，根据小球A受力平衡可知，A球收到水平向右的静电力大小为 F＝mgtan θ＝1.5×10－3 N. （2）根据电场强度的定义式可知，小球A所在位置的电场强度大小为E＝＝5×105 N/C，方向水平向右. （3）根据库仑定律得F＝ 解得小球B的电荷量为Q＝2×10－7 C. 答案（1）1.5×10－3 N　（2）5×105 N/C　方向水平向右　（3）2×10－7 C 15.（16分）如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A和C相距为L，B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好为零，已知小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求： （1）小球运动到B点时的加速度大小； （2）A和B两点的电场强度大小（用k、Q和L表示）. 解析（1）由题意可知，小球在A点的加速度为aA＝，对带电小球进行分析，设小球所带电荷量为q，则小球在A点时由牛顿第二定律得mgsin θ－k＝maA，小球在B点时由牛顿第二定律得k－mgsin θ＝maB， 联立以上两式解得aB＝. （2）由点电荷的电场强度公式E＝可知， EA＝，EB＝＝. 答案（1）　（2）　 学科网（北京）股份有限公司 $$