第九章静电场及其应用单元测试卷 2021-2022学年高二物理必修第三册（word版含答案）

第九章《静电场及其应用》单元测试卷
一、单选题（本大题共8小题）
1．如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是（　　）
A．Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B．Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
C．Fd、Fe的方向水平向右，Fc＝0
D．Fd、Fc、Fe的大小都相等
2．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（　　）
A．A点的电场强度大小为
B．B点的电场强度大小为E－k
C．D点的电场强度大小不可能为0
D．A、C两点的电场强度相同
3．如图所示，四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同，以相同的水平速度被抛出，除了a微粒没有经过电场外，其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场（mg>qE），这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是ta、tb、tc、td，不计空气阻力，则（　　）
A．tbC．ta=td4．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（　　）
A．B．C．D．
5．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，。已知点的电场强度大小为，静电力常量为，则点的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
6．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图，A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上。欲使整个系统处于平衡状态，则（　　）
A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于AB之间 D．Q3为正电荷，且放于B右方
7．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度﹣时间图象如图所示．则这一电场可能是下图中的（　 ）
A．B．C．D．
8．如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a,b两点,a点的场强大小为 ,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为 ,方向与ab连线成30°角。关于a,b两点场强大小,的关系,以下结论正确的是（ ）
A．Ea=Eb B．Ea=3Eb
C．Ea=Eb D．Ea=Eb
9．如图所示，电荷量分别为的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为q的小球（视为点电荷），小球在P点受力平衡，若不计小球的重力，那么与的夹角α与的关系满足（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况不能使P点电场强度方向指向MN的左侧（　　）
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|
C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
二、多选题（本大题共4小题）
11．一电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（　　）
A．B．C．D．
12．两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （　　）
A． B． C．倍 D．倍
13．式①和式②分别为场强大小的定义式和点电荷场强大小的表达式。下列说法错误的是（　　）
A．式①和式②都只对点电荷产生的场成立
B．式②中E是某电场的场强大小，q是场源电荷
C．式①中F是放入某电场中的电荷所受的力，q是产生这电场的电荷
D．式①中的E是式中的电荷q所产生的电场的场强，式②中的E是式中的电荷q产生的电场的场强
14．如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．M带正电荷 B．N带正电荷
C． D．
三、解答题（本大题共5小题）
15．有同学设计了一个验证库仑定律的实验：让两个软木球带电，用绝缘丝线将其中一个球悬挂起来，另一个球装在绝缘柄上，使它们处在同一水平高度上，保持某一水平距离，如图所示，这时，只要测出以下两种情况下悬挂球偏离竖直方向上的角度，就能算出库仑力，进而验证库仑定律，①保持两球带电量不变，改变它们之间的水平距离r；②保持两球水平距离不变，改变两球的带电量。
（1）请你利用测出的角度，根据共点力的平衡条件，推导库仑力和之间的关系式；
（2）怎样让两个软木球带上等量同种电荷？又怎样改变它们的电荷量？
（3）怎样测量两球之间的水平距离？为什么要这样测量？
16．如图所示，一个质量为m的金属小球B，用长为l的绝缘细线固定在左边一檐角上，使其刚好贴着正面墙壁。在正面墙壁上画好一个量角刻度尺。取一个与小球B完全相同的小球A，A连接绝缘细杆。手提绝缘细杆让小球A接触某带电体，然后与小球B接触一下，会发现小球B向右偏转。小球A上下移动至小球A、B在同一水平线上且平衡时，读出小球B偏离竖直方向角。请利用库仑定律、平衡力、三角关系推导每个小球的电量q与、l、m、g、k的关系式。
17．在真空中有两个相距为r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1＝－q，q2＝4q。
（1）若A、B固定，在什么位置放入第三个点电荷q3，可使之处于平衡状态？平衡条件中对q3的电荷量及正负有无要求？
（2）若以上三个点电荷皆可自由移动，要使它们都处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？
18．如图所示，在倾角为α的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为和m的带电小球A和B（均可视为质点），它们相距为L。两球同时由静止开始释放时，B球的加速度恰好等于零。经过一段时间后，当两球距离为时，A、B的加速度大小之比为。已知重力加速度为g，静电力常量为k。
(1)若B球带正电荷且电荷量为q，求A球所带电荷量Q及电性；
(2)在(1)条件下求与L的比值。
19．在探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系时，分别用长l的绝缘细线把质量都为m、大小相同且带等量电荷的小球A、B，悬挂在同一水平面上相距2l的M、N两点，平衡时A、B的位置如图所示，细线与竖直方向的夹角α=30°。
(1)A、B小球带同种电荷还是异种电荷？
(2) 小球所带电荷量是多少
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．A
3．D
4．B
5．A
6．A
7．A
8．B
9．D
10．B
11．CD
12．CD
13．ACD
14．BC
15．（1）B球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系得，A、B两球之间的库仑力
（2）让两个小球接触之后再分开，则两个小球带等量同种电荷。再找一个同样的带电小球去接触4或B就可以改变它们的电荷量。
（3）测量两球之间的水平距离应测量球最左端到B球最右端间的距离，因为两球带同种电荷，互相排斥，电荷集中在1球的最左端和B球的最右端。
16．
17．（1）在q1的外侧距离为r处；对q3的电性和电荷量均没有要求；（2）电荷量为4q；带正电
18．(1)，带正电荷；(2)
19．(1) 异种电荷；(2)
答案第1页，共2页
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