第九章 静电场及其应用 单元测试基础卷 （word版含解析）

人教版高中物理必修三第九章 静电场及其应用 单元测试基础卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 如图所示，在光滑定滑轮C正下方的A处固定一电荷量为Q的正点电荷，绝缘细线拴着电荷量为q的带正电小球B，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使B处于静止状态，调整拉力的大小使B和C之间的细线与AB垂直。缓慢拉动细线（始终保持B平衡），让B移动一小段距离，则小球B运动的轨迹是（　　）
A．直线 B．抛物线 C．圆弧 D．不能确定
2. 在物理学发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献说法正确的是（　　）
A．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用此方法研究了力与运动的关系
B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷e的数值
C．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在
3. 用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法不正确的是（　　）
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
D．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
4. 在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。起电机摇动时，下列说法正确的是（　　）
A．锯条附近电场强度大 B．金属片附近电场强度大
C．锯条和金属片之间为匀强电场 D．锯条和金属片之间电场强度处处为零
5. 下列生活情境中，利用静电屏蔽原理的是（　　）
A．雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿” 的奇观
B． 燃气灶上电子点火器的针头电极
C． 超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝
D． 静电复印机
6. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是 （　　）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D．两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电
7. 关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（　　）
A．摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子
B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C．摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的
D．用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电
8. 在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其中Q1为正电荷，Q2为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点O由静止开始沿x轴运动，其动能Ek随位置x的变化关系如图，则能够正确表示Q1、Q2位置的图像是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支架．请判断A、B带电情况如何
1．若先将A、B分开再移走C，则A_______，B_______；
2．若先将C移走再把A、B分开，则A_______，B_______．
10. 如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为8×10-6C的带正电小球A，其正上方O点处用轻细弹簧悬挂一质量m=0.06kg、电荷量为-2×10-6C的小球B，弹簧的劲度系数k0=5N/m，原长L0=0.3m。若小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角θ=53°，则小球B球做圆周运动的速度大小为_______m/s，此时弹簧的长度为_______m。（已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2，两小球都视为点电荷）
11. 电量为、质量为的两个带异种电荷的微粒，除受静电力外不再受其他任何力，在空间要保持两者距离不变，两粒子必须同时做_______运动。若与连线上有一个不动点，此点到、的距离分别是和，则______。
12. 将一个枕形金属导体AB放一绝缘底座上，现将一带正电的物体C靠近AB的左端，如图所示。则在枕形导体的A端将感应出_______电荷（选填“正”或“负”），导体内部O点的电场强度为_______。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 物理方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。常见的物理方法有类比法、对称法、图象法、归纳演绎等等。场是物理学中的重要概念。仿照电场强度的定义，写出引力场强度Eg的定义式，在此基础上，推导出与质量为m的质点相距为r的点的引力场强度。
14. 一个很小的小球带有电荷量Q，在距离球心30cm处的A点放了一个带有的电荷，q受到的电场力为，方向指向球心，求：
（1）A点的场强大小和方向；
（2）如果从A点取走点电荷，A点场强大小和方向；
（3）把点电荷q放在离球心60cm处的B点，所受的电场力多少？
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【详解】
对小球B受力分析，受绳子拉力、重力G和AB间得库仑力，如图
设AB间距离为，根据几何关系和三力平衡有，在B缓慢移动的过程中满足
在B处于静止状态时
对比可知在B缓慢移动的过程中，AB间距离为
保持不变，则小球B运动的轨迹是以A为圆心，R为半径的圆弧，故ABD错误C正确。
故选C。
2. 【答案】C
【解析】
【详解】
A．伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系，故A错误；
B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，密立根测出了元电荷e的数值，故B错误；
C．安培提出了分子电流假说，成功解释了所有磁现象来源于运动电荷这一本质，故C正确；
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在，并没有通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
3. 【答案】C
【详解】
A．笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确，不符合题意；
B．带电的笔套靠近圆环时，圆环上端感应出与笔套异号电荷，则下端感应电荷与笔套同号，故B正确，不符合题意；
C．圆环中的总电荷为零，不能中和笔套所带电荷，笔套碰到圆环后，笔套和圆环将带同种电荷，故C错误,符合题意；
D．当圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故D正确，不符合题意。
故选C。
4. 【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
瓶内俯视图如图
尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到金属片上，这样消除了烟尘中的尘粒。
故选A。
5. 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．都是利用了静电，ABD错误；
C．超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝，可以起到静电屏蔽的作用，使输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，C正确。
故选C。
6. 【答案】C
【详解】
金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且端带负电，端带正电，所以C正确，ABD错误。
故选C。
7. 【答案】B
【详解】
A．摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A错误；
B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B正确；
C．摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C错误；
D．用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，故D错误。
故选B。
8. 【答案】A
【详解】
由动能定理可知可知图像的斜率等于电场力，由图像可知，在0~x0之间存在一个场强为0的点（设为M点），且在OM之间运动时电场力做正功，在M与x0之间运动时电场力做负功；由此刻判断0~x0区间肯定在两点荷的同一侧，且正电荷Q1距离O点较近，故选项A正确，BCD错误；
故选A。
二、填空题（本大题共4道小题）
9. 【答案】 负电 正电 不带电 不带电
【详解】
将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，电子从B移动到A，先把导体A和B分开，再移走C， A带负电，B带正电。
若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，A和B均不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电。
10. 【答案】 0.5
【详解】
[1][2]小球AB之间的库仑力大小
设弹簧弹力为T，小球在竖直方向上，则有
弹簧的弹力在水平方向上的分力为
再由胡克定律，则有
由几何关系知
联立以上式子，代入数据可求得
，，，，
因为小球B做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心A，则
代入数据求得
11. 【答案】 匀速圆周
【详解】
异种电荷,要保持间距不变，则必须做匀速圆周运动，之间的库仑引力提供向心力；
由于相互库仑力大小相等，且共轴角速度相等，所以有
因此L1和L2的间距之比与它们的质量成反比，即1：5
12. 【答案】 负 0
【解析】
【详解】
[1] 物体C靠近AB的左端，由于静电感应，A端带负电，B端失去电子带等量的正电。
[2] 枕形金属导体AB处于静电平衡状态，内部的电场强度为零。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】Eg＝，Eg＝
【详解】
电场强度是试探电荷受到的电场力与试探电荷电荷量的比值，即
由此可以推出引力场强度Eg的定义式为
质量为m0的物体在质量为m的质点相距为r处受到的万有引力
则与质量为m的质点距离为r的点的引力场强度
答：引力场强度Eg的定义式为，质量为m的质点相距为r的点的引力场强度是。
14. 【答案】（1），背离球心；（2），背离球心；（3）
【详解】
（1）由电场强度的定义得
与负电荷所受电场力方向相反，则方向背离球心；
（2）电场强度仅与电场本身有关系，从A点取走点电荷，A点场强大小和方向不变，大小为，方向背离圆心；
（3）根据库伦得：试探电荷放在A点时
试探电荷放在B点时
联立解得
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