第一章 静电场（单元测试）物理教科版2019必修第三册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 静电场 单元检测卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（每小题4分，共36分） 1．干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A．该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B．该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C．该过程有个电子从头发转移到梳子 D．该过程有个质子从梳子转移到头发 2．若在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的静电力大小为F，方向水平向右，下列说法中正确的是（　　） A．在A点放一个负试探电荷，它所受静电力方向水平向左 B．在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向为水平向左 C．若将q移走，则该点的电场强度为零 D．在A点放一个电荷量为的试探电荷，它所受的静电力大小仍为F 3．下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A．甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C．丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 4．如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A．两球带同种电荷 B．B球带电荷量大于A 球带电荷量 C．A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D．悬线a上拉力小于悬线b上拉力 5．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A．该电场由负点电荷形成 B．带电粒子一定是从P向Q运动 C．带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度 D．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 6．如图所示为某种空气净化器的简化示意图，带负电的金属棒和带正电的格栅板形成图示的电场，实线为电场线，虚线表示等势面，M点和P点在同一电场线上。脏空气中的微粒带电后，运动到格栅板被吸收，从而达到清洁空气的目的，不考虑微粒的重力以及空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度比P点的大 B．M点的电势比P点的高 C．脏空气中的带电微粒在M点的电势能比在P点的小 D．脏空气中的带电微粒带正电 7．由于地球带负电，在地球表面附近存在电场，若该电场可视为匀强电场，由于铁塔的存在，铁塔附近电场的四个等差等势面如图所示。空间中存在三点，其中点位于铁塔正上方，等高。则下列说法正确的是（　　） A．点电势高于点电势 B．点电场强度大于点电场强度 C．正点电荷在点的电势能小于在点的电势能 D．负点电荷在点的电势能小于在点的电势能 8．如图，在直角坐标系xOy中有a、b、c三点，a点坐标为（0，2），b点坐标为（2，2），c点坐标为（2，0）。现加上一平行于xOy平面的匀强电场，已知、、，则匀强电场的场强大小为（　　） A．125V/m B．250V/m C．500V/m D．1000V/m 9．如图所示，开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。不计G所带的电荷量。下列说法正确的是（   ） A．若仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向下运动 B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，则A板所带的电荷量将增大 C．若断开S，仅将A板缓慢水平左移少许，则G的指针张角将变小 D．若断开S，仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向上运动 二、多选题（每小题4分，共12分） 10．关于电势差的说法中，正确的是（　　） A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功 B．电荷量为1C的电荷从电场中某一点移动到另一点，如果静电力做了1J的功，这两点间的电势差大小就是1V C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关 D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比 11．一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度方向竖直向下、大小为g，空气阻力不计．小球在下落h的过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是（    ） A．动能增加了 B．电势能增加 C．重力势能减少了 D．机械能减少了 12．一电荷量为＋q的小球从距离水平地面高为h处的A点，以水平向右的速度抛出，整个空间存在着水平向左的匀强电场，小球正好落在A点正下方水平地面上的O点。已知重力加速度为g，小球的质量为m，小球可看作质点，忽略空气阻力，则（　　） A．小球在空中的运动时间为 B．小球的运动为平抛运动 C．小球运动过程中的最小速度为 D．电场力大小为 三、实验题 13．（8分）为探究“影响电荷间相互作用力的因素”，小陕同学做了如下图所示实验。O是一个带电荷量为＋Q1的带电体，把系在绝缘丝线上的所带电荷量为＋Q2的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。 (1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是__________。 A．比较小球抬起的高度 B．比较小球往右偏移的距离 C．比较丝线偏离竖直方向的角度 D．比较丝线的长度 (2)使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是__________。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．类比法 (3)（多选）通过上述操作可以得出结论：__________。 A．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越小 B．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越大 C．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越大 D．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越小 (4)小陕同学通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成 （填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成 （填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 14．（8分）某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充放电规律。操作步骤如下： (1)按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为 （填“逆时针”或“顺时针”）；充电过程中用电流传感器记录了充电电流变化关系如图乙所示，已知电源电动势为12.0V，内阻可忽略不计，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容 F。 (2)采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电时间会 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，则测出电容器的电容比真实值 （填“偏小”“偏大”或“不变”）。 四、解答题 15．（12分）如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m=80g带电荷q=-2×10-4C的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度g取，，求： (1)求该匀强电场的电场强度E的大小； (2)若将细线剪断，小球由静止释放，经过t=2s电势能变化了多少； (3)现撤去电场，小球由静止释放，运动最低点时重力的功率多大。 16．（13分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径，电场强度的大小为。一带电荷量的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，滑块从水平轨道上某处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取，求： (1)滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离 (2)滑块通过半圆形轨道中点P点时对轨道压力大小 (3)小滑块经过C点后的落地点离N点的距离。 17．（11分）如图为简化后喷墨打印机的工作原理图。一质量m=1.6×10-10kg的墨滴经带电室时带上一定量的负电荷，随后以初速度v0=20m/s垂直射入平行偏转极板形成的电场中，经电场偏转后打在纸面上。已知偏转极板长L1=1.6cm，板间距d=0.5cm，板间电压U=8.0×103V，偏转极板右端到纸面的距离L2=3.2cm。墨滴打在纸上的点偏离原入射方向的距离为Y=0.2cm。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。求： (1)墨滴在偏转极板间的运动时间t； (2)墨滴通过带电室后所带的电量q； (3)仅通过调节L2来实现字体缩小了10%，则L2应调为多大？ 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 静电场 单元检测卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（每小题4分，共36分） 1．干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A．该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B．该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C．该过程有个电子从头发转移到梳子 D．该过程有个质子从梳子转移到头发 2．若在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的静电力大小为F，方向水平向右，下列说法中正确的是（　　） A．在A点放一个负试探电荷，它所受静电力方向水平向左 B．在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向为水平向左 C．若将q移走，则该点的电场强度为零 D．在A点放一个电荷量为的试探电荷，它所受的静电力大小仍为F 3．下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A．甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C．丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 4．如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A．两球带同种电荷 B．B球带电荷量大于A 球带电荷量 C．A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D．悬线a上拉力小于悬线b上拉力 5．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A．该电场由负点电荷形成 B．带电粒子一定是从P向Q运动 C．带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度 D．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 6．如图所示为某种空气净化器的简化示意图，带负电的金属棒和带正电的格栅板形成图示的电场，实线为电场线，虚线表示等势面，M点和P点在同一电场线上。脏空气中的微粒带电后，运动到格栅板被吸收，从而达到清洁空气的目的，不考虑微粒的重力以及空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度比P点的大 B．M点的电势比P点的高 C．脏空气中的带电微粒在M点的电势能比在P点的小 D．脏空气中的带电微粒带正电 7．由于地球带负电，在地球表面附近存在电场，若该电场可视为匀强电场，由于铁塔的存在，铁塔附近电场的四个等差等势面如图所示。空间中存在三点，其中点位于铁塔正上方，等高。则下列说法正确的是（　　） A．点电势高于点电势 B．点电场强度大于点电场强度 C．正点电荷在点的电势能小于在点的电势能 D．负点电荷在点的电势能小于在点的电势能 8．如图，在直角坐标系xOy中有a、b、c三点，a点坐标为（0，2），b点坐标为（2，2），c点坐标为（2，0）。现加上一平行于xOy平面的匀强电场，已知、、，则匀强电场的场强大小为（　　） A．125V/m B．250V/m C．500V/m D．1000V/m 9．如图所示，开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。不计G所带的电荷量。下列说法正确的是（   ） A．若仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向下运动 B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，则A板所带的电荷量将增大 C．若断开S，仅将A板缓慢水平左移少许，则G的指针张角将变小 D．若断开S，仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向上运动 二、多选题（每小题4分，共12分） 10．关于电势差的说法中，正确的是（　　） A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功 B．电荷量为1C的电荷从电场中某一点移动到另一点，如果静电力做了1J的功，这两点间的电势差大小就是1V C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关 D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比 11．一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度方向竖直向下、大小为g，空气阻力不计．小球在下落h的过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是（    ） A．动能增加了 B．电势能增加 C．重力势能减少了 D．机械能减少了 12．一电荷量为＋q的小球从距离水平地面高为h处的A点，以水平向右的速度抛出，整个空间存在着水平向左的匀强电场，小球正好落在A点正下方水平地面上的O点。已知重力加速度为g，小球的质量为m，小球可看作质点，忽略空气阻力，则（　　） A．小球在空中的运动时间为 B．小球的运动为平抛运动 C．小球运动过程中的最小速度为 D．电场力大小为 三、实验题 13．（8分）为探究“影响电荷间相互作用力的因素”，小陕同学做了如下图所示实验。O是一个带电荷量为＋Q1的带电体，把系在绝缘丝线上的所带电荷量为＋Q2的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。 (1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是__________。 A．比较小球抬起的高度 B．比较小球往右偏移的距离 C．比较丝线偏离竖直方向的角度 D．比较丝线的长度 (2)使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是__________。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．类比法 (3)（多选）通过上述操作可以得出结论：__________。 A．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越小 B．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越大 C．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越大 D．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越小 (4)小陕同学通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成 （填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成 （填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 14．（8分）某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充放电规律。操作步骤如下： (1)按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为 （填“逆时针”或“顺时针”）；充电过程中用电流传感器记录了充电电流变化关系如图乙所示，已知电源电动势为12.0V，内阻可忽略不计，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容 F。 (2)采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电时间会 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，则测出电容器的电容比真实值 （填“偏小”“偏大”或“不变”）。 四、解答题 15．（12分）如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m=80g带电荷q=-2×10-4C的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度g取，，求： (1)求该匀强电场的电场强度E的大小； (2)若将细线剪断，小球由静止释放，经过t=2s电势能变化了多少； (3)现撤去电场，小球由静止释放，运动最低点时重力的功率多大。 16．（13分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径，电场强度的大小为。一带电荷量的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，滑块从水平轨道上某处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取，求： (1)滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离 (2)滑块通过半圆形轨道中点P点时对轨道压力大小 (3)小滑块经过C点后的落地点离N点的距离。 17．（11分）如图为简化后喷墨打印机的工作原理图。一质量m=1.6×10-10kg的墨滴经带电室时带上一定量的负电荷，随后以初速度v0=20m/s垂直射入平行偏转极板形成的电场中，经电场偏转后打在纸面上。已知偏转极板长L1=1.6cm，板间距d=0.5cm，板间电压U=8.0×103V，偏转极板右端到纸面的距离L2=3.2cm。墨滴打在纸上的点偏离原入射方向的距离为Y=0.2cm。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。求： (1)墨滴在偏转极板间的运动时间t； (2)墨滴通过带电室后所带的电量q； (3)仅通过调节L2来实现字体缩小了10%，则L2应调为多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 静电场 单元检测卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（每小题4分，共36分） 1．干燥的天气用梳子梳理头发时，常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A．该过程有的正电荷从梳子转移到头发 B．该过程有的负电荷从头发转移到梳子 C．该过程有个电子从头发转移到梳子 D．该过程有个质子从梳子转移到头发 【答案】B 【详解】摩擦起电的本质是电子转移，某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷，则该过程有的负电荷从头发转移到梳子，转移的电子数量为 故选B。 2．若在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的静电力大小为F，方向水平向右，下列说法中正确的是（　　） A．在A点放一个负试探电荷，它所受静电力方向水平向左 B．在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向为水平向左 C．若将q移走，则该点的电场强度为零 D．在A点放一个电荷量为的试探电荷，它所受的静电力大小仍为F 【答案】A 【详解】AB．在A点放一个正试探电荷时，受到的电场力水平向右，可知A点的场强方向水平向右；在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向仍水平向右，负试探电荷所受的电场力方向水平向左，故A正确，B错误； C．电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷无关，若将q移走，则A点的电场强度保持不变，故C错误； D．在A点放一个电荷量为+2q的试探电荷，由于A点的电场强度不变，则试探电荷所受的电场力为2F，故D错误。 故选A。 3．下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A．甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C．丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D．丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 【答案】B 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 4．如图所示，A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上，两球静止时在同一水平线上，悬线a比b长，不计小球的大小，下列说法正确的是（　　） A．两球带同种电荷 B．B球带电荷量大于A 球带电荷量 C．A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力 D．悬线a上拉力小于悬线b上拉力 【答案】D 【详解】A．由图可知，两球相互吸引，带异种电荷，A项错误； BC．两球所受库仑力等大反向，两球带电荷量大小无法确定，B、C项错误； D．设悬线a上拉力大小为Fa，与水平方向夹角为α，悬线b上拉力大小为Fb，与水平方向的夹角为θ，由题可知，α<θ，根据平衡条件有 可得，D项正确。 故选D。 5．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　） A．该电场由负点电荷形成 B．带电粒子一定是从P向Q运动 C．带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度 D．带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度 【答案】C 【详解】A．带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，受到的电场力指向电场线汇聚处，所以该电场是由正点电荷形成的，故A错误； B．仅根据粒子的运动轨迹，无法确定粒子一定是从P向Q运动，也有可能从Q向P运动，故B错误； C．若粒子从P运动到Q，电场力方向与速度方向的夹角大于90°，电场力做负功，动能减小，速度减小，所以P点速度大于Q点速度；若粒子从Q运动到P，电场力做正功，动能增大，P点速度还是大于Q点速度，C正确； D．电场线的疏密表示电场强度的大小，P点处电场线比Q点处密集，所以P点电场强度大。根据，q为粒子电荷量，E为电场强度，粒子在P点受到的电场力大，加速度也大，D错误。 故选C。 6．如图所示为某种空气净化器的简化示意图，带负电的金属棒和带正电的格栅板形成图示的电场，实线为电场线，虚线表示等势面，M点和P点在同一电场线上。脏空气中的微粒带电后，运动到格栅板被吸收，从而达到清洁空气的目的，不考虑微粒的重力以及空气阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A．M点的电场强度比P点的大 B．M点的电势比P点的高 C．脏空气中的带电微粒在M点的电势能比在P点的小 D．脏空气中的带电微粒带正电 【答案】A 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，M点的电场线较P点密集，故M点电场强度较P点大，A项正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，故M点的电势比P点低，B项错误； D．格栅板为正极，脏空气中的带电微粒向正极聚集，可知带负电，D项错误。 C．微粒带负电，从M点运动到P点，即由低电势运动到高电势，根据，电势能减小，电场力做正功，动能增大，即带电微粒在M点的电势能比在P点的大，带电微粒在M点的动能比在P点的小，C项错误。 故选A。 7．由于地球带负电，在地球表面附近存在电场，若该电场可视为匀强电场，由于铁塔的存在，铁塔附近电场的四个等差等势面如图所示。空间中存在三点，其中点位于铁塔正上方，等高。则下列说法正确的是（　　） A．点电势高于点电势 B．点电场强度大于点电场强度 C．正点电荷在点的电势能小于在点的电势能 D．负点电荷在点的电势能小于在点的电势能 【答案】B 【详解】A．由于点和点在同一等势面上，则这两点电势相等，故A错误； B．由于点处等势面密，所以点电场强度大于点电场强度，故B正确； CD．由于地球带负电，过点的电场线竖直向下，点电势高于点电势，正点电荷在高电势位置电势能大，负点电荷在低电势位置电势能大，则正点电荷在点电势能大于在点电势能，负点电荷在点电势能大于在点电势能，故CD错误。 故选B。 8．如图，在直角坐标系xOy中有a、b、c三点，a点坐标为（0，2），b点坐标为（2，2），c点坐标为（2，0）。现加上一平行于xOy平面的匀强电场，已知、、，则匀强电场的场强大小为（　　） A．125V/m B．250V/m C．500V/m D．1000V/m 【答案】B 【详解】已知，过a和c两点的直线是一条等势线，过b点做ac的垂线bd，如图所示。根据几何关系可得 匀强电场的场强大小，故选B。 9．如图所示，开关S闭合后，静电计G的指针张开一个角度，两正对水平金属板A、B间有一带电油滴悬浮不动。不计G所带的电荷量。下列说法正确的是（   ） A．若仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向下运动 B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，则A板所带的电荷量将增大 C．若断开S，仅将A板缓慢水平左移少许，则G的指针张角将变小 D．若断开S，仅将B板缓慢水平右移少许，则油滴将向上运动 【答案】D 【详解】A．因为电容器和电源相连，金属板间电压不变，若仅将B板缓慢水平右移少许，板间距不变，根据 可知电场强度不变，故油滴静止，故A错误； B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，板间距变大，根据 电容减小，根据 可得电容器放电，A板所带的电荷量将减小，故B错误； C．若断开S，电容器电荷量不变，仅将A板缓慢水平左移少许，正对面积减小，根据 可得电容减小，根据 可得电容器电压变大，则G的指针张角将变大，故C错误； D．同理，若断开S，电容器电荷量不变，仅将B板缓慢水平右移少许，分析可得电容器电压变大，根据 可得电场强度增大，刚开始时油滴受电场力大小等于重力，则此时电场力大于重力，则油滴将向上运动，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题4分，共12分） 10．关于电势差的说法中，正确的是（　　） A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功 B．电荷量为1C的电荷从电场中某一点移动到另一点，如果静电力做了1J的功，这两点间的电势差大小就是1V C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关 D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比 【答案】BC 【详解】A．根据电势差和静电力做功的公式 两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功与电荷量的比值，故A错误； B．电荷量为1 C的电荷从电场中某一点移到另一点，如果静电力做了1 J的功，这两点间的电势差大小就是1 V，故B正确； C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C正确； D．两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，故D错误。 故选BC。 11．一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度方向竖直向下、大小为g，空气阻力不计．小球在下落h的过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是（    ） A．动能增加了 B．电势能增加 C．重力势能减少了 D．机械能减少了 【答案】BD 【详解】试题分析：根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系，电势能的变化．电场力做负功，机械能减小，根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量．高度下降，重力势能减小． 根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功，，动能增加了，A错误．小球的重力做正功mgh，重力势能减小mgh，根据能量守恒定律得：小球电势能增加，B正确C错误；重力势能减小mgh，动能增加，则机械能减小，D正确． 12．一电荷量为＋q的小球从距离水平地面高为h处的A点，以水平向右的速度抛出，整个空间存在着水平向左的匀强电场，小球正好落在A点正下方水平地面上的O点。已知重力加速度为g，小球的质量为m，小球可看作质点，忽略空气阻力，则（　　） A．小球在空中的运动时间为 B．小球的运动为平抛运动 C．小球运动过程中的最小速度为 D．电场力大小为 【答案】AC 【详解】A．对小球受力分析，可知竖直方向小球只受重力，做自由落体运动，则有 解得，故A正确； B．由于小球受到重力和水平向左的恒定电场力，故小球做的不是平抛运动，故B错误； C．设小球水平方向加速度大小为，水平方向则有 联立解得 小球合力沿左下方45°，速度最小值为初速度在垂直该方向上的分速度，即，故C正确； D．结合上述分析可知电场力的大小为，故D错误。 故选AC。 三、实验题 13．（8分）为探究“影响电荷间相互作用力的因素”，小陕同学做了如下图所示实验。O是一个带电荷量为＋Q1的带电体，把系在绝缘丝线上的所带电荷量为＋Q2的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。 (1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是__________。 A．比较小球抬起的高度 B．比较小球往右偏移的距离 C．比较丝线偏离竖直方向的角度 D．比较丝线的长度 (2)使小球系于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法是__________。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．类比法 (3)（多选）通过上述操作可以得出结论：__________。 A．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越小 B．当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越大 C．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越大 D．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越小 (4)小陕同学通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成 （填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成 （填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 【答案】(1)C (2)B (3)AC (4) 正比 反比 【详解】（1）对小球分析可知F=mgtanθ，θ为丝线与竖直方向的夹角，小球的质量一定，则为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是比较丝线偏离竖直方向的角度，故选C。 （2）由题意知，不改变小球系的位置，改变小球电荷量，属于控制变量法，故选B。 （3）AB．根据连接绝缘丝线上的小球受力分析可知，当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越小，A正确，B错误； CD．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越大，C正确，D错误。 故选AC。 （4）[1][2]小陕同学通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比，这个规律即被称为库仑定律。 14．（8分）某实验小组利用如图甲所示电路研究电容器充放电规律。操作步骤如下： (1)按图甲连接电路。开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为 （填“逆时针”或“顺时针”）；充电过程中用电流传感器记录了充电电流变化关系如图乙所示，已知电源电动势为12.0V，内阻可忽略不计，测得曲线与横轴围成的面积为，则电容器的电容 F。 (2)采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电时间会 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，则测出电容器的电容比真实值 （填“偏小”“偏大”或“不变”）。 【答案】(1) 逆时针 0.3 (2)增大 (3)偏大 【详解】（1）[1]由图甲可知，开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为逆时针； [2]根据可知，曲线与横轴围成的面积表示充完电后电容器所带的电荷量，则电容器的电容 （2）采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电电流减小，充电时间会增大。 （3）仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，由于电压表有一定的电流通过，所以电流传感器的电流大于通过电容器的电流，则曲线与横轴围成的面积大于充完电后电容器所带的电荷量，根据可知，测出电容器的电容比真实值偏大。 四、解答题 15．（12分）如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m=80g带电荷q=-2×10-4C的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度g取，，求： (1)求该匀强电场的电场强度E的大小； (2)若将细线剪断，小球由静止释放，经过t=2s电势能变化了多少； (3)现撤去电场，小球由静止释放，运动最低点时重力的功率多大。 【答案】(1) (2)9J (3)0 【详解】（1）小球在 A 点静止，其受力情况如图所示 根据共点力平衡条件有    （2分） 解得（1分） （2）细线剪断，小球受到的合外力 ，由牛顿第二定律有（2分） 解得（1分） 根据（1分） 电场力做功为（2分） 所以电势能减少了 9J （3）由于重力的瞬时功率为（2分） 而vy=0，所以（1分） 16．（13分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径，电场强度的大小为。一带电荷量的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，滑块从水平轨道上某处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取，求： (1)滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离 (2)滑块通过半圆形轨道中点P点时对轨道压力大小 (3)小滑块经过C点后的落地点离N点的距离。 【答案】(1) (2)，方向水平向左 (3) 【详解】（1）小滑块在C点时，重力提供向心力，有（1分） 代入题中数据，解得 整个过程，由动能定理得（2分） 解得（1分） （2）滑块从初位置到达P点，由动能定理得（2分） 滑块到达P点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力，有（1分） 联立解得（1分） 由牛顿第三定律，P点时滑块对轨道压力大小为（1分） 方向水平向左。 （3）滑块经C点后，竖直方向做自由落体运动（1分） 滑块水平方向做匀减速运动，则有，（2分） 联立解得（1分） 17．（11分）如图为简化后喷墨打印机的工作原理图。一质量m=1.6×10-10kg的墨滴经带电室时带上一定量的负电荷，随后以初速度v0=20m/s垂直射入平行偏转极板形成的电场中，经电场偏转后打在纸面上。已知偏转极板长L1=1.6cm，板间距d=0.5cm，板间电压U=8.0×103V，偏转极板右端到纸面的距离L2=3.2cm。墨滴打在纸上的点偏离原入射方向的距离为Y=0.2cm。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。求： (1)墨滴在偏转极板间的运动时间t； (2)墨滴通过带电室后所带的电量q； (3)仅通过调节L2来实现字体缩小了10%，则L2应调为多大？ 【答案】(1)8×10-4s (2)1.25×10-13C (3)2.8cm 【详解】（1）墨滴在偏转电场中运动时间为t，则（2分） 解得（1分） （2）离开电场时偏移量为y，则，（2分） 根据类平抛的推论知，离开偏转电场时速度的反向延长线交于L1的中点，根据三角形相似得（1分） 变形后代入数据得（1分） （3）设缩小后液滴在纸上的偏移量为Y′，则（1分） 由以上分析可得（2分） 代入数据得（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 静电场 单元检测卷（参考答案） 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（每小题4分，共36分） 1．【答案】B 【详解】摩擦起电的本质是电子转移，某次将头发梳理完成后，梳子带上了的电荷，则该过程有的负电荷从头发转移到梳子，转移的电子数量为 故选B。 2．【答案】A 【详解】AB．在A点放一个正试探电荷时，受到的电场力水平向右，可知A点的场强方向水平向右；在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向仍水平向右，负试探电荷所受的电场力方向水平向左，故A正确，B错误； C．电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷无关，若将q移走，则A点的电场强度保持不变，故C错误； D．在A点放一个电荷量为+2q的试探电荷，由于A点的电场强度不变，则试探电荷所受的电场力为2F，故D错误。 故选A。 3．【答案】B 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 4．【答案】D 【详解】A．由图可知，两球相互吸引，带异种电荷，A项错误； BC．两球所受库仑力等大反向，两球带电荷量大小无法确定，B、C项错误； D．设悬线a上拉力大小为Fa，与水平方向夹角为α，悬线b上拉力大小为Fb，与水平方向的夹角为θ，由题可知，α<θ，根据平衡条件有 可得，D项正确。 故选D。 5．【答案】C 【详解】A．带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，受到的电场力指向电场线汇聚处，所以该电场是由正点电荷形成的，故A错误； B．仅根据粒子的运动轨迹，无法确定粒子一定是从P向Q运动，也有可能从Q向P运动，故B错误； C．若粒子从P运动到Q，电场力方向与速度方向的夹角大于90°，电场力做负功，动能减小，速度减小，所以P点速度大于Q点速度；若粒子从Q运动到P，电场力做正功，动能增大，P点速度还是大于Q点速度，C正确； D．电场线的疏密表示电场强度的大小，P点处电场线比Q点处密集，所以P点电场强度大。根据，q为粒子电荷量，E为电场强度，粒子在P点受到的电场力大，加速度也大，D错误。 故选C。 6．【答案】A 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，M点的电场线较P点密集，故M点电场强度较P点大，A项正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，故M点的电势比P点低，B项错误； D．格栅板为正极，脏空气中的带电微粒向正极聚集，可知带负电，D项错误。 C．微粒带负电，从M点运动到P点，即由低电势运动到高电势，根据，电势能减小，电场力做正功，动能增大，即带电微粒在M点的电势能比在P点的大，带电微粒在M点的动能比在P点的小，C项错误。 故选A。 7．【答案】B 【详解】A．由于点和点在同一等势面上，则这两点电势相等，故A错误； B．由于点处等势面密，所以点电场强度大于点电场强度，故B正确； CD．由于地球带负电，过点的电场线竖直向下，点电势高于点电势，正点电荷在高电势位置电势能大，负点电荷在低电势位置电势能大，则正点电荷在点电势能大于在点电势能，负点电荷在点电势能大于在点电势能，故CD错误。 故选B。 8．【答案】B 【详解】已知，过a和c两点的直线是一条等势线，过b点做ac的垂线bd，如图所示。根据几何关系可得 匀强电场的场强大小，故选B。 9．【答案】D 【详解】A．因为电容器和电源相连，金属板间电压不变，若仅将B板缓慢水平右移少许，板间距不变，根据 可知电场强度不变，故油滴静止，故A错误； B．若仅将A板缓慢竖直上移少许，板间距变大，根据 电容减小，根据 可得电容器放电，A板所带的电荷量将减小，故B错误； C．若断开S，电容器电荷量不变，仅将A板缓慢水平左移少许，正对面积减小，根据 可得电容减小，根据 可得电容器电压变大，则G的指针张角将变大，故C错误； D．同理，若断开S，电容器电荷量不变，仅将B板缓慢水平右移少许，分析可得电容器电压变大，根据 可得电场强度增大，刚开始时油滴受电场力大小等于重力，则此时电场力大于重力，则油滴将向上运动，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题4分，共12分） 10．【答案】BC 【详解】A．根据电势差和静电力做功的公式 两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功与电荷量的比值，故A错误； B．电荷量为1 C的电荷从电场中某一点移到另一点，如果静电力做了1 J的功，这两点间的电势差大小就是1 V，故B正确； C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C正确； D．两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，故D错误。 故选BC。 11．【答案】BD 【详解】试题分析：根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系，电势能的变化．电场力做负功，机械能减小，根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量．高度下降，重力势能减小． 根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功，，动能增加了，A错误．小球的重力做正功mgh，重力势能减小mgh，根据能量守恒定律得：小球电势能增加，B正确C错误；重力势能减小mgh，动能增加，则机械能减小，D正确． 12．【答案】AC 【详解】A．对小球受力分析，可知竖直方向小球只受重力，做自由落体运动，则有 解得，故A正确； B．由于小球受到重力和水平向左的恒定电场力，故小球做的不是平抛运动，故B错误； C．设小球水平方向加速度大小为，水平方向则有 联立解得 小球合力沿左下方45°，速度最小值为初速度在垂直该方向上的分速度，即，故C正确； D．结合上述分析可知电场力的大小为，故D错误。 故选AC。 三、实验题 13．【答案】(1)C (2)B (3)AC (4) 正比 反比 【详解】（1）对小球分析可知F=mgtanθ，θ为丝线与竖直方向的夹角，小球的质量一定，则为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，下列方法最好的是比较丝线偏离竖直方向的角度，故选C。 （2）由题意知，不改变小球系的位置，改变小球电荷量，属于控制变量法，故选B。 （3）AB．根据连接绝缘丝线上的小球受力分析可知，当Q1、Q2不变时，距离r越大，静电力F越小，A正确，B错误； CD．当带电体与小球的距离r不变时，Q2越大，静电力F越大，C正确，D错误。 故选AC。 （4）[1][2]小陕同学通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比，这个规律即被称为库仑定律。 14．【答案】(1) 逆时针 0.3 (2)增大 (3)偏大 【详解】（1）[1]由图甲可知，开关S拨至1处，对电容器进行充电，充电电流方向为逆时针； [2]根据可知，曲线与横轴围成的面积表示充完电后电容器所带的电荷量，则电容器的电容 （2）采用甲图电路，若不改变其它参数，只增大电阻的值，则充电电流减小，充电时间会增大。 （3）仍采用图甲所示电路进行研究，若将电压传感器换成电压表重新进行实验，由于电压表有一定的电流通过，所以电流传感器的电流大于通过电容器的电流，则曲线与横轴围成的面积大于充完电后电容器所带的电荷量，根据可知，测出电容器的电容比真实值偏大。 四、解答题 15．（12分）【答案】(1) (2)9J (3)0 【详解】（1）小球在 A 点静止，其受力情况如图所示 根据共点力平衡条件有    （2分） 解得（1分） （2）细线剪断，小球受到的合外力 ，由牛顿第二定律有（2分） 解得（1分） 根据（1分） 电场力做功为（2分） 所以电势能减少了 9J （3）由于重力的瞬时功率为（2分） 而vy=0，所以（1分） 16．（13分）【答案】(1) (2)，方向水平向左 (3) 【详解】（1）小滑块在C点时，重力提供向心力，有（1分） 代入题中数据，解得 整个过程，由动能定理得（2分） 解得（1分） （2）滑块从初位置到达P点，由动能定理得（2分） 滑块到达P点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力，有（1分） 联立解得（1分） 由牛顿第三定律，P点时滑块对轨道压力大小为（1分） 方向水平向左。 （3）滑块经C点后，竖直方向做自由落体运动（1分） 滑块水平方向做匀减速运动，则有，（2分） 联立解得（1分） 17．（11分）【答案】(1)8×10-4s (2)1.25×10-13C (3)2.8cm 【详解】（1）墨滴在偏转电场中运动时间为t，则（2分） 解得（1分） （2）离开电场时偏移量为y，则，（2分） 根据类平抛的推论知，离开偏转电场时速度的反向延长线交于L1的中点，根据三角形相似得（1分） 变形后代入数据得（1分） （3）设缩小后液滴在纸上的偏移量为Y′，则（1分） 由以上分析可得（2分） 代入数据得（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $