内容正文:
泉州市奕聪中学高二年段10月份物理阶段测试卷
班级_________姓名_________________座号___________
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.如图所示,是点电荷电场中的一条电场线,则( )
A. 点场强一定大于点场强
B. 形成这个电场的电荷一定带正电
C. 在点由静止释放一个电子,将一定向点运动
D. 正电荷在处受到的静电力大于其在处的静电力
【答案】C
【解析】【分析】
正电荷的电场线始于正电荷终止于无限远或负电荷,负电荷的电场线始于无限远终止于负电荷,根据电场线的疏密分析电场强度的大小,根据电荷在电场中的受力情况分析其运动情况。
本题考查了点电荷电场线的特点,熟悉点电荷的电场规律是解题的关键。
【解答】
B.根据点电荷电场的特点知,该电场线可能是正点电荷产生的,此时该电荷位于左侧;也可能是负点电荷产生的,此时位于右侧,故B错误;
离点电荷越近电场强度越大,由于无法判断、与点电荷的位置关系,故无法判断两位置场强大小,以及检验电荷所受电场力的大小,故AD错误;
C.在点由静止释放一个电子,电子受到向左的电场力作用,故一定向运动,故C正确。
故选C。
2.如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C. 气球所带电荷量可能是
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
【答案】B
【解析】根据静电感应,靠近气球一侧与气球带异种电荷,远离气球一侧与气球带同种电荷,故A错误,B正确带电体的电荷量是元电荷的整数倍,而不是的整数倍,故气球所带电荷量不可能是,故C错误气球对易拉罐远侧为斥力,近侧为吸引力,并且对近侧的力大于远侧的力,故D错误。
3.两个分别带有电荷量和的相同金属小球均可视为点电荷固定在间距为的两处,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据库仑定律有,两球接触后再放回原处,小球所带电荷量,根据库仑定律有,解得,故选D。
4.如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的.下列表述正确的是( )
A. 到达集尘极的尘埃带正电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
【答案】D
【解析】【分析】
从静电除尘机理出发即可解题。由于集尘极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极。而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电。负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,根据即可得出结论。
本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。
【解答】A.尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,故A错误;
B.由于集尘极与电池的正极连接,电场方向由集尘板指向放电极,故B错误;
C.负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,故C错误;
D.根据可得,同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大,故D正确。
故选:。
5.电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为,图中点到金属板和点电荷间的距离均为已知点的电场强度为,则金属板上感应电荷在点处产生的电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
点的电场强度由点电荷的电场强度与金属板上感应电荷产生的电场强度叠加而成,结合点电荷电场强度及场强叠加求解即可。
本题考查电场的叠加,知道电场强度是矢量是求解的关键。
【解答】
电荷量为的点电荷在点产生的场强为,方向向右;
金属板上感应电荷为负电荷,在点处产生的电场强度方向也向右,大小设为,根据电场的叠加知,
故C正确,ABD错误。
故选C。
6.如图所示,真空中正方体的、、三个顶点处固定着三个点电荷,电荷量均为。已知三个点电荷在顶点处产生的电场强度矢量和的大小为,那么三个点电荷在点处产生的电场强度矢量和的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】大招解法 设正方体的棱长为,则每个点电荷在点产生的电场强度大小均为,根据电场矢量叠加原理可知,顶点处的点电荷在点形成的电场强度大小为,方向沿方向,其在和方向上的分量均为,同理可知处的点电荷在点产生的电场强度在和方向上的分量,以及处的点电荷在点产生的电场强度在和上的分量均为,所以三个点电荷在点形成的电场强度矢量和大小为,故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
7.如图所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是( )
A. 箔片张开 B. 箔片不张开
C. 金属球带电电荷足够大时才会张开 D. 金属网罩内部电场强度为零
【答案】BD
【解析】【分析】
根据静电屏蔽的知识可知,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,由此分析解答即可。
静电屏蔽在我们生活中有许多应用。例如,遇到雷雨天,行进中的汽车要关闭所有车窗,就算车体遭到雷击,车内人员通常也不会受伤。电视闭路线芯外通常包有一层金属网和锡纸,等等。所以我们要学会基本常识,提高我们的生活质量。
【解答】静电屏蔽:为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把仪器罩住,使其内部不受影响,也不使电器设备对外界产生影响,故用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,箔片不张开,故B正确、AC错误;
D.静电屏蔽时,金属网罩内部电场强度为零,故D正确。
故选BD。
8.光滑绝缘水平面上,有两个带电小球甲、乙,电荷量分别为和,相距为,如果引入第三个带电小球丙,正好使三个小球都处于平衡状态,则( )
A. 丙球带负电 B. 丙球带正电
C. 丙球放在甲、乙连线之间距离甲处 D. 丙球电荷量为
【答案】AD
【解析】根据三个电荷平衡时“两大夹一小,两同夹一异”的结论,可知丙球为负电荷,故A正确,B错误;
C.对丙球受力分析,有,解得,即丙球放在甲、乙连线之间距离甲处,故C错误;
D.对甲球分析,有,解得,故D正确。
故选AD。
9.多选一带电粒子从电场中的点运动到点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则( )
A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小
C. 点的速度大于点的速度 D. 粒子的初速度不为零
【答案】BCD
【解析】【分析】
解这类题的思路:根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向,然后根据电性和电场线的疏密程度,判断电场力方向,得加速度与速度的关系。
解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向,利用电场中有关规律求解。
【解答】
由于带电粒子运动的方向与电场线不平行,故初速度不为零,粒子受电场力方向与电场强度方向相反;故粒子带负电,故A错误,D正确;
B.点的电场线比点密,故加速度逐渐减小,故B正确;
C.带电粒子从运动到的过程中,电场力对它做负功,动能减小,速度减小,故C正确。
故选BCD。
10.如图所示,轴上和处分别固定、两点电荷,取电场强度沿轴正方向为正,轴上区域的电场强度分布如图所示,放入其中的电荷仅受电场力作用,由此可知。
A. A、两点电荷电性相同
B. A、两点电荷电荷量大小之比
C. 在有限范围内,轴上仅有一处电场强度为零
D. 将一正点电荷从处由静止释放,仅在电场力作用下还能回到处
【答案】BC
【解析】根据图可知,处的电场强度为,则、两点电荷电性必定相反,项错误。由于处的电场强度为,则有,可得、两点电荷电荷量大小之比,项正确。由于处的电场强度为,在的电场强度沿轴负方向,的电场强度沿轴正方向,可知带正电,带负电则在之间的电场方向向右,的电场方向也向右,即之间电场的大小始终不可能为的电荷量大一些,的左侧电场由电荷决定,即左侧的电场强度也不可能为,即在有限范围内,轴上仅有位置一处电场强度为零,项正确。根据图像,将一正点电荷从处由静止释放,所受电场力方向始终沿轴正方向,即该电荷将在电场力作用下沿轴正方向做加速运动,不可能回到处,项错误。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图甲所示是库仑做实验用的装置库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个不带电的金属小球,另一端通过物体使绝缘棒平衡。把一个与完全相同的金属小球带上电量后,插入容器并与接触,随即和分开,扭转细银丝,使和静止且相距,如图乙所示:静电力常量为
的带电量为 ,所受库仑力方向沿 选填“”或“”、大小为
取出,让和另一个完全相同的不带电金属球接触,再次插入容器。保持和距离不变,求所受库仑力大小 。
【答案】 ;
【解析】与完全相同,接触后电量平分,所以的带电量为 ;
同种电荷相互排斥,所受库仑力方向沿;
根据库仑定律
此时
则库仑力大小 ;
和另一个完全相同的不带电金属球接触,电量再次平分,的电量变为 ,保持和距离不变,根据库仑定律可得 。
12.某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小”的实验。
如图甲所示,取一对用绝缘柱支撑的导体和,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体、下部的金属箔均是闭合的。现用丝绸摩擦过的玻璃棒移近导体,若先用手摸一下,再移走,然后分开、
则导体 填“带正电”“带负电”或“不带电”。
在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电荷量有关。他选用带正电的小球和,球放在可移动的绝缘座上,球用绝缘细线悬挂于玻璃棒上点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使球从远处逐渐向球靠近,观察到两球间的距离越小,球悬线的偏角越大,再保持两球间的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,球悬线的偏角越大。
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随两电荷间的距离的 填“减小”或“增大”而增大
随两电荷电荷量的 填“减小”或“增大”而增大
此同学在探究中应用的科学方法是
A.累积法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
【答案】带负电 ;减小增大
【解析】【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,移近导体,因为静电感应,导体左端带负电,导体右端带正电,则导体下的金属箔张开,又由电荷守恒定律可知,两者所带的电荷量相等 若先把和分开,再移去,则此时导体带正电若先用手摸一下,则、和大地共同构成一个导体,为近端,带负电,所以移走,再分开、,导体、均带负电。
保持两球所带电荷量不变,使球从远处逐渐向球靠近时,观察到两球间距离越小,球悬线的偏角越大,说明此时两球间的相互作用力越大,即两电荷间距离越小,相互作用力越大
保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量时,观察到电荷量越大,球悬线的偏角越大,说明此时两球间的相互作用力大,即电荷量越大,两电荷间的相互作用力越大。
由于两电荷间相互作用力的大小与两电荷间的距离和所带电荷量有关,探究相互作用力随某个量变化时,此同学先保持其他量不变,采用了控制变量法进行探究。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.如图所示,电荷量分别为、的两带电小球、,用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于点,静止时、两球处于同一水平线上,已知点到球的距离,,,静电力常量为,带电小球均可视为点电荷。求:
、两球间的库仑力大小;
、两球的质量之比;
、连线中点处的电场强度大小。
【答案】由几何关系可知,、间距离,由库仑定律可知,、两球间的库仑力大小。对球,由平衡条件可得,对球,由平衡条件得,联立解得。根据点电荷场强表达式,可知、连线中点处的电场强度大小。
【解析】略
14.如图所示,两个点电荷,,相距,在方向水平的匀强电场作用下,均保持静止状态,且悬线都沿竖直方向。小球可视为质点,静电常数求:
匀强电场的场强大小和方向;
、连线中点的场强大小和方向
【答案】解:由题可球受力平衡,水平方向合外力等于零,对的作用力向右,所以要加个水平向左的电场,
且,
解得,方向水平向左;
两质点连线中点处的场强是两个点电荷与匀强电场的合电场:两个点电荷产生的场强方向都水平向右,方向水平向左,
则合场强,方向水平向右。
【解析】对球分析,根据平衡条件可知库仑力应和电场对球的作用力相互平衡,根据平衡条件可求得场强大小和方向;
分别对于在点产生的场强大小和方向,从而求出合场强,再与匀强电场进行叠加即可求得合场强。
本题考查电场的叠加以及库仑定律的应用,要注意明确库仑定律以及点电荷的场强的计算公式,在计算中要注意电场的方向,从而明确合场强的大小和方向。
15.如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着、、三个带电小球,它们的质量都为,彼此间距离均为,、带正电,电荷量均为现对施加一个水平力的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距不变,试求:三个小球均可视为点电荷
球的电性和电荷量大小.
水平力的大小.
【答案】解:
球受到球沿方向的库仑斥力和球的库仑力作用后,产生水平向右的加速度,所以球对球的库仑力为引力,球带负电。
对球,有,所以
对根据牛顿第二定律有,
对整体根据牛顿第二定律,,
故F.
【解析】通过对整体的分析,可以知道加速度相同,再对球受力分析,可以知道球带负电,通过在竖直方向受力平衡求出所点电荷量;
通过在水平方向有牛顿第二定律可求出球产生的加速度,再对整体利用牛顿第二定律求解出所加外力即可。
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泉州市奕聪中学高二年段10月份物理阶段测试卷
班级_________姓名_________________座号___________
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.如图所示,是点电荷电场中的一条电场线,则( )
A. 点场强一定大于点场强
B. 形成这个电场的电荷一定带正电
C. 在点由静止释放一个电子,将一定向点运动
D. 正电荷在处受到的静电力大于其在处的静电力
2.如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C. 气球所带电荷量可能是
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
3.两个分别带有电荷量和的相同金属小球均可视为点电荷固定在间距为的两处,它们之间库仑力的大小为,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
4.如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的.下列表述正确的是( )
A. 到达集尘极的尘埃带正电荷
B. 电场方向由放电极指向集尘极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
5.电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为,图中点到金属板和点电荷间的距离均为已知点的电场强度为,则金属板上感应电荷在点处产生的电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,真空中正方体的、、三个顶点处固定着三个点电荷,电荷量均为。已知三个点电荷在顶点处产生的电场强度矢量和的大小为,那么三个点电荷在点处产生的电场强度矢量和的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
7.如图所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是( )
A. 箔片张开 B. 箔片不张开
C. 金属球带电电荷足够大时才会张开 D. 金属网罩内部电场强度为零
8.光滑绝缘水平面上,有两个带电小球甲、乙,电荷量分别为和,相距为,如果引入第三个带电小球丙,正好使三个小球都处于平衡状态,则( )
A. 丙球带负电 B. 丙球带正电
C. 丙球放在甲、乙连线之间距离甲处 D. 丙球电荷量为
9.多选一带电粒子从电场中的点运动到点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则( )
A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小
C. 点的速度大于点的速度 D. 粒子的初速度不为零
10.如图所示,轴上和处分别固定、两点电荷,取电场强度沿轴正方向为正,轴上区域的电场强度分布如图所示,放入其中的电荷仅受电场力作用,由此可知。
A. A、两点电荷电性相同
B. A、两点电荷电荷量大小之比
C. 在有限范围内,轴上仅有一处电场强度为零
D. 将一正点电荷从处由静止释放,仅在电场力作用下还能回到处
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图甲所示是库仑做实验用的装置库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个不带电的金属小球,另一端通过物体使绝缘棒平衡。把一个与完全相同的金属小球带上电量后,插入容器并与接触,随即和分开,扭转细银丝,使和静止且相距,如图乙所示:静电力常量为
的带电量为 ,所受库仑力方向沿 选填“”或“”、大小为
取出,让和另一个完全相同的不带电金属球接触,再次插入容器。保持和距离不变,求所受库仑力大小 。
12.某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小”的实验。
如图甲所示,取一对用绝缘柱支撑的导体和,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体、下部的金属箔均是闭合的。现用丝绸摩擦过的玻璃棒移近导体,若先用手摸一下,再移走,然后分开、
则导体 填“带正电”“带负电”或“不带电”。
在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电荷量有关。他选用带正电的小球和,球放在可移动的绝缘座上,球用绝缘细线悬挂于玻璃棒上点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使球从远处逐渐向球靠近,观察到两球间的距离越小,球悬线的偏角越大,再保持两球间的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,球悬线的偏角越大。
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随两电荷间的距离的 填“减小”或“增大”而增大
随两电荷电荷量的 填“减小”或“增大”而增大
此同学在探究中应用的科学方法是
A.累积法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.如图所示,电荷量分别为、的两带电小球、,用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于点,静止时、两球处于同一水平线上,已知点到球的距离,,,静电力常量为,带电小球均可视为点电荷。求:
、两球间的库仑力大小;
、两球的质量之比;
、连线中点处的电场强度大小。
14.如图所示,两个点电荷,,相距,在方向水平的匀强电场作用下,均保持静止状态,且悬线都沿竖直方向。小球可视为质点,静电常数求:
匀强电场的场强大小和方向;
、连线中点的场强大小和方向
15.如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着、、三个带电小球,它们的质量都为,彼此间距离均为,、带正电,电荷量均为现对施加一个水平力的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距不变,试求:三个小球均可视为点电荷
球的电性和电荷量大小.
水平力的大小.
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