2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册第1章 静电力与电场场强 单元综合检测卷（word版含答案~）

第1章 静电力与电场场强 单元综合检测卷
一、单选题
1．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）
A． B．
C． D．
2．在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度大小为E，方向水平向右；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为2E，方向水平向右
B．大小为E，方向水平向右
C．大小为2E，方向水平向左
D．大小为E，方向水平向左
3．如图所示，物体P、Q可视为点电荷，电荷量相同。倾角为、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上，将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高（连线水平）且与物体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，重力加速度为g，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）
A．P、Q所带电荷量为 B．P对斜面体的压力为0
C．斜面体受到地面的摩擦力为0 D．斜面体对地面的压力为
4．如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B可能为带等量异号的正、负电荷
B．A、B可能为带不等量的正电荷
C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零
D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反
5．中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，假设三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示，则下列四幅图中能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球、、（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（　　）
A．对的静电力可能是斥力 B．对的静电力一定是斥力
C．的电量可能比少 D．的电量一定比多
7．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负电荷q（点电荷），不计重力，下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
8．用绝缘细线悬挂两个大小相同的小球，它们带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电量分别为q1和q2，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角a1和a2，且两球静止时同处一水平线上，若a1=a2，则下述结论正确的是（　　）
A．q1一定等于q2. B．一定满足
C．m1一定等于m2 D．必然同时满足q1=q2，m1=m2
二、多选题
9．已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，现有一半径为R、电荷量为Q的均匀带正电绝缘球体，M、N为一条直径上距圆心O为R的两点，静电力常量为k，则（　　）
A．M、N点的电场强度的大小相同 B．M、N点的电场强度方向相同
C．M、N点的电场强度大小均为 D．M、N点的电场强度大小均为
10．如图所示，真空中x轴上有A、B、C三点，A点和B点分别固定一个点电荷和，在C点静止释放一个试探电荷q后，q开始做往复运动，不计试探电荷的重力，以下说法正确的是（　　）
A．和一定是同种电荷
B．它们带电量的绝对值的大小关系一定是
C．q的电性一定和相同
D．q的电性一定和相同
11．如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，在三角形的正中心P放置电荷量为的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A。将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场强度大小为，BC棒在P处激发的电场强度大小为，则（　　）
A．AB棒带负电，所带电荷量绝对值小于BC棒
B．AB棒带正电，所带电荷量绝对值小于BC棒
C． ，
D． ，
12．如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（　　）
A．将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B．将小球B的质量增大到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍
三、解答题
13．如图所示，A、B是正点电荷周围一条电场线上的两点，电场强度大小分别为EA和EB。则EA______EB（选填“大于”或“小于”），正点电荷在A点所受电场力方向为______（选填“由A指向B”或“由B指向A”）。
14．如图所示，一带负电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上。当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，由此推断小球N带___________电荷（选填“正”或“负”）；若把导体球M远离带电小球N时，则丝线与竖直方向的夹角θ将______（选填“变大”或“变小”）。
15．如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。
O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法
（2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________；
A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度
C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量
（3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为___________。
16．如图所示，将一质量的带负电荷的小球用绝缘线挂起来，用带电荷量的小球靠近，当球静止时悬线与竖直方向成45°角，此时两球位于同一水平面上，相距。重力加速度。静电力常量，求：
（1）球受到的库仑力大小；
（2）球所带电荷量；
（3）此时球在球平衡处产生的电场强度的大小。
17．如图所示，将足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上，其倾角大小为，甲、乙两小球（可视为质点）的质量分别为、，从斜面足够高的地方无初速释放，释放瞬间两小球之间的距离为，此时小球乙的加速度为零。当甲、乙两小球的加速度之比为时，两小球之间的距离为。已知小球乙所带电荷量为，静电力常量为，重力加速度为。
(1)小球甲带何种电荷？所带的电荷量为多少？
(2)应为多少？
18．如图所示，在真空中的点放一个电荷量的点电荷，直线过点，，点放有一个电荷量的点电荷。，求：
(1)置于点的点电荷所受的静电力的大小和方向；
(2)移走点的点电荷后点的场强大小和方向；
(3)比较移走点的点电荷后、两点的场强大小。
19．如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：
(1)A球刚释放时的加速度为多大？
(2)当A球的速度最大时，A球与B点的距离？
参考答案
1．C
【解析】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向，要判断两点场强是否相同，要从大小和方向两个方面考虑，A、B两点距点电荷的距离相等，根据点电荷场强公式可知，两点的场强大小相等，方向都是指向点电荷，所以方向不同，则场强不同，故A错误。
B．两点场强方向相同，但大小不同，故B错误。
C．这是匀强电场，电场强度处处相同，故C正确。
D．根据电场线的疏密判断两点的场强大小不同，根据电场线判断，两点的方向也不同，故场强不同，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】电场强度只与电场本身有关，与放入的试探电荷无关，所以电场强度不变，仍然大小为E，方向水平向右。
故选B。
3．D
【解析】A．P静止且受斜面体的摩擦力为0，对P由平衡条件可得
解得P、Q所带电荷量为
A错误；
B．斜面对P的支持力为
由牛顿第三定律可知，P对斜面体的压力为
B错误；
C．斜面体在水平方向由平衡条件可得，斜面体受到地面的摩擦力为
C错误；
D．斜面体在竖直方向由平衡条件可得
即斜面体对地面的压力大小为，D正确。
故选D。
4．D
【解析】AB．电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，则由电场线分布可知，A、B是两个等量同种正电荷，故AB错误；
C．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；
D．由对称性可知，在a、b两点处场强大小相等方向相反，则同一试探电荷所受电场力大小相等，方向一定相反，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】对电荷量为的上夸克，它受到电荷量为的两个下夸克等大的静电力作用，由对称性得，上夸克所受静电力竖直向下，对电荷量为的下夸克，另一个下夸克对它的静电力为
上夸克对它的静电力
方向沿着连线方向，由几何关系可知
因此F与的合力方向竖直向上，且有
如下图所示
同理可知，另一个下夸克所受静电力的合力也竖直向上，综上所述，B正确。
故选B。
6．B
【解析】AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此对的静电力一定引力，对的静电力一定是斥力，故A错误，B正确；
CD．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，则的电量一定比多，而的电量与的电量无法确定。故CD错误。
故选B。
7．C
【解析】ABC．由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，也有可能一直减小，但速度一直增大，点电荷q在O点所受电场力的合力为零，加速度为零，速度达到最大，故C正确，AB错误；
D．同理，点电荷越过O点后，加速度可能先增大后减小，也有可能一直增大，但速度越来越小直到为零，D错误。
故选C。
8．C
【解析】题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反；由于它们与竖直线所成的角度相等，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可确定，它们的质量一定相等。故C正确，ABD错误；
故选C。
9．AC
【解析】根据均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，知M点的电场强度等于以O为圆心、半径为R的均匀球体在M点产生的电场强度，这个球体之外的球壳在M点产生的电场强度为零，这个球体所带电荷量为
M点的电场强度大小为
方向向左；根据对称性知N点的电场强度大小也为，方向向右；O点的场强为零，故AC正确，BD错误。
故选AC。
10．BD
【解析】AB．在C点静止释放一个试探电荷q后，q开始做往复运动，可知C点的场强一定为零，可知和一定是异种电荷，因A点距离C点较远，根据
可知
选项A错误，B正确；
CD．试探电荷q能在C点附近做往复运动，可知q与Q2电性相同，与Q1电性相反，选项C错误，D正确。
故选BD。
11．AD
【解析】的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A时，说明P点场强由A指向P，三个棒的合场强大小
将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P，说明P点场强由P指向A，说明BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P，带负电；同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大夹角为且合场强由P指向A，且
由上分析可知AB棒和AC棒带负电，根据电场强度合成的角度可知
BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒，
解得
故选AD。
12．BD
【解析】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，
将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知
＝
而库仑力F=，即
==
有
mgd3=kQAQBL
则
d=
要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立
故选BD。
13．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对球进行受力分析，如图所示，设球受到球的库仑力为，则有
由牛顿第三定律知球受到的库仑力的大小为
（2）由库仑定律
解得
（3）球在球平衡处产生的电场强度
14．(1)正电荷，；(2)
【解析】（1）释放瞬间小球乙的加速度为零，则小球乙沿斜面方向所受合力为零，由力的平衡条件可知小球甲应带正电荷。
且小球甲对小球乙的作用力
又由库仑定律得
解得小球甲所带的电荷量
（2）释放瞬间小球乙受力平衡，小球甲的加速度大于小球乙的加速度，一段时间后，两小球间距离增大，库仑力减小，且小于；
小球甲的加速度方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有
小球乙的加速度方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律有
当时，联立解得此时两小球之间的作用力
又由库仑定律得
联立解得
15．D B
【解析】(1) 图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。
(2)对小球受力分析，有
可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。
(3)根据前面分析，可得
16．(1)，；(2)，；(3)点的场强大于点的场强
【解析】(1)根据库仑定律得，置于点的点电荷受到的静电力大小
方向为；
(2)因为场强反映的是电场本身的特性，与有无检验电荷无关，所以移走点的点电荷后，点的点电荷形成的电场中点的场强不变。此时点的场强大小
场强方向与负电荷所受电场力方向相反，即方向为；
(3)根据点电荷的场强公式，可知
17．(1)；(2)
【解析】(1)A球刚释放时，受到重力、沿细杆向上的库仑力和细杆的支持力，根据牛顿第二定律得
得
(2)到达平衡位置时，速度最大，根据平衡条件，有
得