高中物理单元测试——第1章静电力与电场场强（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第一章 静电力与电场场强（较易版01）（j解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器。一对正负电子可以湮灭成两个光子，光子不带电。判断光子不带电的理论依据是（　　） A．电荷守恒定律 B．机械能守恒定律 C．能量守恒定律 D．库仑定律 【答案】A 【详解】一对正负电子可以湮灭成两个光子，光子不带电的其理论依据是电荷守恒定律。 故选A。 2．（本题4分）关于元电荷的理解，下列说法正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C．元电荷的电荷量大小是1.6C D．只有质子的带电荷量等于元电荷 【答案】B 【详解】A．元电荷是基本电荷量，不是指电子，A错误； BC．任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，目前测定的元电荷的值 B正确，C错误； D．电子和质子的电荷量都等于元电荷，不是只有质子的带电荷量等于元电荷，D错误； 故选B。 3．（本题4分）真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处，两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B之间的静电力大小为（     ） A． B． C． D．F 【答案】B 【详解】设初始时A带电量为，B带电量为，两球间距为，根据库仑定律，初始静电力为 不带电的相同小球C与A接触后，电荷平分，A、C带电量均为；C再与B接触时，异种电荷先中和后均分，故最终B、C带电量均为 此时A、B间的静电力为 故选B。 4．（本题4分）在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小关系是（     ） A．Ea＝Eb B．Ea＝2Eb C．Ea＝3Eb D．Ea＝4Eb 【答案】D 【详解】由电场力公式，对同一试探电荷在a、b两点分别有， 其中为同一试探电荷的电荷量。在图像中，直线斜率为 因此斜率等于对应点的场强。由图可知a图线斜率与b图线斜率之比为 斜率比为4。由前述斜率与场强的对应关系得。 故选D。 5．（本题4分）两带电平行金属板间的电场线分布如图所示。a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，下列判断正确的是（　　） A．Ea< Eb B．Ea=Eb C．Ea>Eb D．Ec=0 【答案】B 【详解】电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小，结合题图可知。 故选B 6．（本题4分）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是 （　　） A．铜丝编织的衣服不易拉破 B．电工被铜丝衣服所包裹，主要是为了挡风御寒 C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内部电场强度为零 D．铜丝电阻小，能够阻挡高压电场进入屏蔽服内部，从而对人体起保护作用 【答案】C 【详解】A．高压作业服的核心功能是电场防护，故A错误； B．电工被铜丝衣服所包裹，主要是电场防护，故B错误； C．铜丝作为导体，包裹人体后形成静电屏蔽，使内部电场强度为零，避免外部强电场对电工的伤害，故C正确； D．静电屏蔽主要是由于铜丝是导体，而非铜丝电阻小，故D错误。 故选C。 7．（本题4分）两个带负电的小球，放在光滑绝缘的水平面上并相距一定的距离。若同时释放两球，以下说法中正确的是（　　） A．电量大的小球对电量小的小球作用力大于电量小的小球对电量大的小球的作用力 B．它们的之间的库仑力越来越大 C．两个小球的加速度逐渐增大 D．两个小球的加速度之比保持不变 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等、反向相反、作用在不同物体上，因此电量大的小球对电量小的小球作用力等于电量小的小球对电量大的小球的作用力，故A错误； B．两小球均带负电，根据极性相同相互排斥，结合库仑定律 可知，两小球相距越来越远，因此相互间的库仑力越来越小，故B错误； CD．相互间的库仑力为所受合外力，设两小球的质量分别为、，加速度分别为、，根据牛顿第二定律 可知，随着距离的增加，库仑力逐渐减小，因此小球的加速度逐渐减小，根据上式可得 可知，两个小球的加速度之比保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 8．（本题4分）真空中固定有两个点电荷，负电荷位于坐标原点处，正电荷位于x轴上，的电荷量大小为的8倍。若一电荷量为的电荷在x轴正半轴的处刚好静止，则的坐标为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两点电荷电性相反，由于电荷量为的电荷在x轴正半轴的处刚好静止，则电荷所受电场力的合力为零，又由于的电荷量大于的电荷量，可知，正电荷与电荷的距离大于负电荷与电荷的距离，即正电荷应位于x轴负半轴，设两点电荷相距L，根据平衡条件有 其中 解得 故坐标为。 故选B。 二、多选题 9．（本题6分）取一个玻璃瓶，瓶外贴上锡箔，瓶中央插入一根金属棒，金属棒的上端是一个用锡箔做成的金属球，这样就制成了一个莱顿瓶。用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球使其带电，某同学左手握瓶体金属箔，右手触摸金属球，感受到强烈的电击。下列说法正确的是（　　） A．用毛皮摩擦后的橡胶棒带正电 B．莱顿瓶带电后，金属球带负电 C．莱顿瓶带电后，瓶体金属箔带负电 D．该同学被电击的瞬间，电流方向从左手经身体到右手 【答案】BD 【详解】A．毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒得到电子，带负电（毛皮带正电）， A错误； B．橡胶棒带负电，接触金属球后，负电荷会转移到金属球，因此金属球带负电，B正确； C．莱顿瓶（玻璃瓶为绝缘体）带电后，负电荷会分布在金属球、瓶体金属箔因为静电感应，因此瓶体金属箔带正电，C 错误； D．电流方向与负电荷移动方向相反。该同学左手握金属箔（带正电）、右手触金属球（带负电），但实际是负电荷从金属球经右手、身体流向左手，因此电流方向是从左手经身体到右手，D正确。 故选BD 。 10．（本题6分）如图所示，直线是等量异种点电荷和连线的中垂线，与电荷连线的交点为，点位置如图。下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度方向沿向上 B．、、、四个点的电场强度方向相同 C．三点的电势的大小关系是 D．、、三点的电场强度的大小关系是 【答案】BD 【详解】AB．根据等量异种电荷所形成电场的特点，两电荷连线上a、c、d三点的场强方向相同，均沿连线向左，中垂线上b点的场强方向与中垂线垂直且向左，所以a、b、c、d四个点的电场强度方向相同，A错误，B正确； C．根据电场线的方向，可判断a、c、d三点的电势的关系为 由于a、b是等势点，则，C错误； D．根据等量异种电荷所形成电场的特点，可判断a、b、c三点的电场强度的大小关系Ec>Ea>Eb，D正确。 故选BD。 11．（本题6分）已知静止的均匀带电球壳在其内部空腔中产生的电场强度处处为零，在其外部空间产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相同。如图所示，现将一内部均匀分布电荷的实心球体固定于真空中，其所带电荷量为，半径为R，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 B．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 C．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 D．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 【答案】BD 【详解】AB．若某点到球心距离为r且，球心距离为r的球体电荷量为 设该点处有试探电荷，该点处的电场强度为，故A错误，B正确； CD．若某点到球心距离为r且，设该点处有试探电荷，根据题意，该点处的电场强度为，故C错误，D正确； 故选BD。 12．（本题6分）如图所示，M、N为两个等量同号正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q，不计重力影响，下列关于点电荷q的运动的说法正确的是（     ） A．从P→O的过程中，加速度可能越来越大，速度也越来越大 B．从P→O的过程中，加速度可能越来越小，而速度越来越大 C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷越过O点后，速度越来越小，而加速度可能越来越大，直到速度为零 【答案】BCD 【详解】AB．点电荷在从P→O的过程中，根据等量同种正电荷电场线分布特点可知，负点电荷所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O点向上到无穷远，电场强度先增大后减小，从P→O的过程中，电场强度大小变化可能越来越小，也可能先增大再减小，加速度的变化也是如此，故A错误，B正确； C．分析可知点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值，故C正确； D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷做减速运动，加速度可能越来越大，故D正确。 故选BCD 。 三、解答题 13．（本题12分）竖直面内有三个点电荷、、固定于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形的边长为。为负点电荷，、为正点电荷，、、所带电荷量相等。某质量的小球（可视为质点）恰好能在等边三角形几何中心静止不动，小球所带电荷量为（未知），静电力常量，取重力加速度大小。 (1)判断小球带正电还是负电； (2)求小球所带电荷量的大小。 【答案】(1)正电 (2) 【详解】（1）由题意可得小球带正电。 （2）根据平衡条件 根据几何关系 代入数据可得 14．（本题14分）如图所示，M、N是真空中两个电荷量均为＋Q的固定点电荷，M、N间的距离为a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，∠OPM＝30°。已知静电力常量为k，求 (1)M点的电荷在P点产生的电场强度大小； (2)P点的电场强度。 【答案】(1) (2)，方向沿轴正方向。 【详解】（1）由图可知，为的中点，故。 设点到点的距离为，由直角三角形的几何关系得 由真空中点电荷的场强公式，代入所求距离，点的电荷在点产生的场强大小为 （2）取水平向右为轴正方向。两电荷等量且到点的距离相等，因此点的电荷在点产生的场强大小也为第（1）问的结果，记为。正点电荷的电场方向背离电荷，故两电荷在点产生的场强分别沿和的延长线，均与轴正方向成。下图示出两场强及合场强（大小记为）的方向。 根据电场强度的叠加原理，两场强垂直于轴的分量等大反向，互相抵消；沿轴的分量均向右，相加得 合场强方向沿轴正方向。 15．（本题18分）光滑绝缘水平转台上有两个等量异种电荷（可视为点电荷）被约束在相距为的位置，带电量为，质量都为，已知静电力常量，求： (1)两电荷之间的库仑力大小； (2)同时释放两个电荷，求两个电荷相距为时加速度大小； (3)若解除对两个电荷的约束，请设计方案使两个点电荷间距保持d不变。 【答案】(1) (2) (3)当两电荷间的库仑力刚好提供向心力时，d可以保持不变，即 两电荷绕两者连线中点匀速转动 解得 【详解】（1）根据库仑定律 解得 （2）   解得      解得 （3）略 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第一章 静电力与电场场强（较易版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器。一对正负电子可以湮灭成两个光子，光子不带电。判断光子不带电的理论依据是（　　） A．电荷守恒定律 B．机械能守恒定律 C．能量守恒定律 D．库仑定律 2．（本题4分）关于元电荷的理解，下列说法正确的是（　　） A．元电荷就是电子 B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C．元电荷的电荷量大小是1.6C D．只有质子的带电荷量等于元电荷 3．（本题4分）真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处，两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B之间的静电力大小为（     ） A． B． C． D．F 4．（本题4分）在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小关系是（     ） A．Ea＝Eb B．Ea＝2Eb C．Ea＝3Eb D．Ea＝4Eb 5．（本题4分）两带电平行金属板间的电场线分布如图所示。a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，下列判断正确的是（　　） A．Ea< Eb B．Ea=Eb C．Ea>Eb D．Ec=0 6．（本题4分）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是 （　　） A．铜丝编织的衣服不易拉破 B．电工被铜丝衣服所包裹，主要是为了挡风御寒 C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内部电场强度为零 D．铜丝电阻小，能够阻挡高压电场进入屏蔽服内部，从而对人体起保护作用 7．（本题4分）两个带负电的小球，放在光滑绝缘的水平面上并相距一定的距离。若同时释放两球，以下说法中正确的是（　　） A．电量大的小球对电量小的小球作用力大于电量小的小球对电量大的小球的作用力 B．它们的之间的库仑力越来越大 C．两个小球的加速度逐渐增大 D．两个小球的加速度之比保持不变 8．（本题4分）真空中固定有两个点电荷，负电荷位于坐标原点处，正电荷位于x轴上，的电荷量大小为的8倍。若一电荷量为的电荷在x轴正半轴的处刚好静止，则的坐标为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（本题6分）取一个玻璃瓶，瓶外贴上锡箔，瓶中央插入一根金属棒，金属棒的上端是一个用锡箔做成的金属球，这样就制成了一个莱顿瓶。用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球使其带电，某同学左手握瓶体金属箔，右手触摸金属球，感受到强烈的电击。下列说法正确的是（　　） A．用毛皮摩擦后的橡胶棒带正电 B．莱顿瓶带电后，金属球带负电 C．莱顿瓶带电后，瓶体金属箔带负电 D．该同学被电击的瞬间，电流方向从左手经身体到右手 10．（本题6分）如图所示，直线是等量异种点电荷和连线的中垂线，与电荷连线的交点为，点位置如图。下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度方向沿向上 B．、、、四个点的电场强度方向相同 C．三点的电势的大小关系是 D．、、三点的电场强度的大小关系是 11．（本题6分）已知静止的均匀带电球壳在其内部空腔中产生的电场强度处处为零，在其外部空间产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相同。如图所示，现将一内部均匀分布电荷的实心球体固定于真空中，其所带电荷量为，半径为R，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 B．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 C．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 D．若某点到球心距离为r且，该点处的电场强度为 12．（本题6分）如图所示，M、N为两个等量同号正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q，不计重力影响，下列关于点电荷q的运动的说法正确的是（     ） A．从P→O的过程中，加速度可能越来越大，速度也越来越大 B．从P→O的过程中，加速度可能越来越小，而速度越来越大 C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷越过O点后，速度越来越小，而加速度可能越来越大，直到速度为零 三、解答题 13．（本题12分）竖直面内有三个点电荷、、固定于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形的边长为。为负点电荷，、为正点电荷，、、所带电荷量相等。某质量的小球（可视为质点）恰好能在等边三角形几何中心静止不动，小球所带电荷量为（未知），静电力常量，取重力加速度大小。 (1)判断小球带正电还是负电； (2)求小球所带电荷量的大小。 14．（本题14分）如图所示，M、N是真空中两个电荷量均为＋Q的固定点电荷，M、N间的距离为a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，∠OPM＝30°。已知静电力常量为k，求 (1)M点的电荷在P点产生的电场强度大小； (2)P点的电场强度。 15．（本题18分）光滑绝缘水平转台上有两个等量异种电荷（可视为点电荷）被约束在相距为的位置，带电量为，质量都为，已知静电力常量，求： (1)两电荷之间的库仑力大小； (2)同时释放两个电荷，求两个电荷相距为时加速度大小； (3)若解除对两个电荷的约束，请设计方案使两个点电荷间距保持d不变。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $