2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册第一章 静电力与电场强度单元测试卷(Word版含答案)

第一章 静电力与电场强度单元测试
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触。把一带负电荷的物体C置于附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（　　）
A．此时A带负电，B带正电
B．此时A带正电，B带正电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔仍都张开
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都张开
2．关于元电荷的理解，下列说法不正确的是（　　）
A．迄今为止，实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量
B．元电荷就是一个原子
C．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
D．电子的电荷量与电子的质量之比叫电子的比荷
3．2018年我国的1100千伏特高压带电作业关键技术填补世界空白。超高压带电作业的电工穿戴的工作服是用包含铜丝的织物制成的，下列说法正确的是（　　）
A．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用
B．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用
C．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
4．有两个半径为r的金属球如图放置，两球表面间最小距离也为r，今使两球带上等量异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么（　　）
A． B． C． D．无法判定F的大小
5．如图，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为2q和-q，两球间用绝缘线连接，甲球又用绝缘线悬挂在天花板上，在两球所在空间又有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时绝缘线都被拉紧，则平衡时的可能位置是图中的 （　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，xOy平面直角坐标系所在空间有方向与坐标平面平行的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、C两点时，B点的电场强度恰好为零。则A处电荷在坐标原点处产生的电场的电场强度大小为（　　）
A． B．E C． D．
7．如图所示，真空中两个等量带正电的点电荷分别固定P、Q两点，O为P、Q的中点，MO垂直P、Q连线上，a点位于P、Q连线上，b点位于连线的中垂线MO上，下列说法正确的是（　　）
A．若将一电子从a点由静止释放，则电子做往复运动
B．若将一电子从b点由静止释放，则电子做往复运动
C．若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子可能回到原处
D．若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子可能回到原处
8．如图所示，真空中x轴上有两个带正电的点电荷，位置分别位于原点O和x0处，电荷量分别为Q1和Q2，且Q1>Q2，规定沿x轴正方向为电场强度正方向。在0~x0之间，电场强度E随位置坐标x的变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．静电知识与人们的生产、生活息息相关，下列几幅图都是静电现象的应用，结合已学知识推断关于这几幅图的说法正确的是（　　）
A．滚筒式静电分选器的导体滚筒应顺时针转动，才能将带电性能不同的料子分离出来
B．静电除尘器使煤粉带负电而被吸附到管壁上，排出清洁的烟，N接地是为了保护工作人员
C．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时，在运动中的涂料微粒所受电场力增大
D．静电复印机硒鼓表面的静电潜像带负电，才能将带负电的墨粉排斥到白纸上
10．如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是（　　）
A．若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷
B．若q1、q3为正电荷，则q2为正电荷
C．q1∶q2∶q3=36∶4∶9
D．q1∶q2∶q3=9∶4∶36
11．如图所示，带正电的细杆被绝缘丝线吊在空中，细杆上的电荷量均匀分布。电荷量为的小球（可看作点电荷）被悬挂在细杆的正上方，与的距离为，与相距为的距离点场强为零，点在下方与相距，静电力常量为，下面说法正确的是（　　）
A．小球带负电
B．细杆上的电荷在点产生的场强为
C．细杆上的电荷在点产生的场强为
D．点的场强为
12．如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，该电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连接的中点，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可能带等量异号的正、负电荷
B．A、B是两个带等量同种正电荷
C．a、b两点处无电场线，故其电场强度为零
D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向相反
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（8分）某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使得他们依次接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验：如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开，然后移去D，金属箔片将___________（填“仍张开”或“闭合”），此时导体B带___________（填“正电”、“负电”或“不带电”），这种方法使金属导体带电的现象叫___________现象，再让导体A和B接触，金属箔片会___________（填“张开”或“闭合”）。
14．（6分）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___________。
15．（7分）两个分别用长13cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球（可看作质点），所带电荷量的绝对值相等。由于静电力F的作用，它们之间的距离为10cm，如图所示。已测得每个小球的质量均为6g，g取10m/s2。求：
（1）两个小球带同种电荷还是异种电荷？
（2）小球所受静电力F为多大？
（3）小球所带电荷量的绝对值为多大？
16．（9分）如图所示，电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，电荷量为Q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l。当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角，A、B间距离为l，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）A、B间库仑力大小；
（2）细线拉力大小；
（3）小球的质量m。
17．（14分）如图1，在一个点电荷Q形成的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图2中直线a、b所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电，求：
（1）B点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断点电荷Q的电性；（无需说明理由）
（3）点电荷Q的位置坐标。
18．（16分）如图所示，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球.将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右.当细线离开竖直位置的偏角为θ时，小球处于平衡状态.
（1）求小球所带电量和电性；
（2）现将细线剪断，求小球经过时间t速度的大小和方向.
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
AB． 把一带负电荷的物体C置于附近，由于静电感应，此时A带正电，B带负电，AB错误；
C．移去C后，由于电荷间的相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合，C错误；
D．先把AB分开，则A带正电，B带负电，移去C后，电荷不能再进行中和，两金属箔仍然张开，D正确；
故选D。
2．B
【详解】
A．实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，质子的电荷量与电子的电荷量等值异号，故A正确；
B．元电荷是指质子或电子的带电量，不是质子、电子，更不是原子，故B错误；
C．元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷的整数倍，故C正确；
D．比荷的定义式电荷量与质量之比，所以电子的电荷量与电子的质量之比叫电子的比荷，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
3．C
【详解】
屏蔽服作用是在穿用后，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。等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。所以C正确，ABD错误；
故选C。
4．B
【详解】
由库仑定律
根据库仑定律的成立条件：真空中点电荷。两球距离较近，不能视为点电荷，因此当带异种电荷时，相互吸引，电荷在金属球表面不是均匀分布，而是相互靠近，等效间距小于球心间距， 所以库仑大小为
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】
2带负电，受到的电场力水平向右，1带正电，受到的电场力水平向左。以整体为研究对象，分析受力如图
设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得
以2球为研究对象，受力如上图。设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得
可得到
α＜β
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．D
【详解】
由题意可知，若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、C两点时，B点的电场强度恰好为零，如图所示
两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、C两点时，在B点产生的合场强为
A处电荷在坐标原点处产生的电场的电场强度大小为
ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．等量同种电荷连线的的中点电场为0，向两边逐渐增大，中垂线上的电场由O点向外，先增大后减小，若将一电子从a点由静止释放，电子受力指向P，向P点运动，A错误；
B．若将一电子从b点由静止释放，电子受力指向O点，电子先做加速运动，过O点后做减速运动，电子终将做往复运动，B正确；
C．若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子受力向外，不可能回到原处，C错误；
D．若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子速度增大的曲线运动，回不到原点，D错误；
故选B。
8．A
【详解】
因为Q1 >Q2，根据电场叠加原理，电场强度为0的位置在之间，在电场强度为0的位置前电场方向沿x轴正方向，在电场强度为0的位置后电场方向沿x轴负方向。
故选A。
9．AB
【详解】
A．滚筒要顺时针旋转，使带电性能不同的料子靠近放电针而带上负电，故A正确；
B．静电除尘器使煤粉带负电而被吸附到管壁上，排出清洁的烟，N接地是为了防止高压触电，保护工作人员，故B正确；
C．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时，由于静电喷涂机与被喷涂工件之间电压恒定，距离增加，故场强减小，故电场力减小，故C错误；
D．静电复印时先使硒鼓带正电，再利用光学系统将原稿上的字迹的像成在晒鼓上，这样，在硒鼓上负电的墨粉与硒鼓表面接触后，墨粉就被“静电潜像”吸引，显出墨粉组成的字迹。最后，带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将墨粉吸到白纸上，就完成了复印的任务，故D错误。
故选AB。
10．AC
【详解】
AB．三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”，所以和是同种电荷，是异种电荷，故A正确，B错误；
CD．根据库仑定律和矢量的合成，则有
化简可得
故C正确，D错误。
故选AC。
11．BD
【详解】
A．P点处的场强为零，小球C带正电，A项错误。
B．C点处点电荷在点产生的电场的场强与细杆AB在点产生的场强等大反向，因此细杆在点产生的电场的场强大小为
B项正确；
C．由于点和点关于细杆对称，因此细杆在点产生的电场的场强大小亦为，C项错误，
D．根据电场叠加原理，点处的合电场强度为
D项正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
AB．由电场线从正电荷开始到负电荷终止，再由电场线的分布特点，可知A、B是两个带等量同种正电荷，A错误，B正确；
C．电场线只是形象描述电场而假想的曲线，a、b两点处无电场线，可其电场强度不是零，C错误；
D．a、b两点是对称点，由图可知，a、b两点的电场线疏密程度相同，场强大小相等，方向相反，所以同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向相反，D正确。
故选BD。
13．仍张开 正电 静电感应 闭合
【详解】
把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应现象，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电。A、B的金属箔片仍会张开。这种使金属导体带电的现象叫静电感应现象。
由于静电感应现象，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合。
14．D B
【详解】
(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
15．（1）带同种电荷；（2）2.5×10-2N；（3）1.67×10-7C
【详解】
（1）根据两小球相互排斥可知两个小球带带同种电荷。
（2）设细线与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有
则
F=mgtanθ=2.5×10-2N
（3）由库仑定律可知静电力
解得电荷量绝对值为
q=1.67×10-7C
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）由库仑定律得，带电小球A、B间库仑力大小
（2）小球A的受力分析如图乙所示
因为对称性，细线拉力的大小等于库仑力的大小，所以细线拉力大小
（3）根据平衡条件，可得
解得
17．（1），方向指向x轴负方向；（2）负电；（3）2.6m
【详解】
（1）由图可知，B点的电场强度
方向指向x轴负方向;
（2）由图可知
由点电荷电场强度公式
知
结合电场强度方向指向x轴负方向，可知电荷Q带负电；
（3）同理可得A点的电场强度
设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场
可知
解得
（另解舍去），所以点电荷Q的位置坐标为2.6m。
18．（1） 正电荷 （2） 右下角
【详解】
（1）根据平衡条件可知，小球受电场力方向与场强方向相同，则小球带正电荷，由平衡条件得：
解得：
（2）细线剪断，小球受力如图所示：
小球将做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a：
根据 得，经过时间t速度为：
方向为：与竖直方向成θ角斜向右下。答案第1页，共2页
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