2023-2024学年度粤教版物理必修三第一章《静电场的描述》考试A卷

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2023-2024学年度 粤教版 物理必修三 第一章 《静电场的描述》考试A卷
A卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．如图所示，一个带正电的球体放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球 先后挂在横杆上的和处，当小球静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为和 （图中未标出）。则（　　）
A．小球带负电， B．小球带负电，
C．小球带正电， D．小球带正电，
2．如图所示为一正点电荷的电场线的分布情况，A、B、C为其中一条电场线上的三点，已知AB=BC，，，则关于A点的电势高低，下列判断中正确的是（ ）
A．>10V B．<10V C．=10V D．=5V
3．在科学发展中，许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　　）
A．哥白尼提出了日心说并发现了太阳系中行星运行的规律
B．物理学家卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量
C．伽利略通过斜面实验“冲淡”重力，推断出自由落体运动是匀变速直线运动
D．牛顿进行了著名的“月—地检验”并通过实验测出了引力常量
4．如题图1所示，x轴上和处分别固定A、B两点电荷，取电场强度沿x轴正方向为正，x轴上区域的电场强度分布如题图2所示，放入其中的电荷仅受电场力作用，由此可知（　　）
A．A、B两点电荷电性相同
B．A、B两点电荷电荷量大小之比
C．在有限范围内，x轴上仅有一处电场强度为零
D．将一正点电荷从处由静止释放，仅在电场力作用下还能回到处
5．如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍
B．小球A受到五个作用力
C．弹簧弹力等于B、C两个小球对A球引力的矢量和
D．剪断弹簧后B、C两个小球一起做自由落体运动
6．某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称,则(　　)
A．x1处和－x1处场强方向相同 B．x1处和－x2处场强大小相等
C．某带电粒子在x2处和－x2处电势能相等 D．某带电粒子在x2处的电势能大于在－x2处的电势能
7．大一新生张三在大学物理课程上打了会儿瞌睡，醒来后发现物理书上的点电荷电场的电势公式已经模糊不清了，于是他立即在书本的空白处把公式补全了，并且说到：“还好这几个物理量的单位没有忘记。”那么，点电荷电场的电势公式最有可能是（　　）
A． B．
C． D．
评卷人得分
二、多选题
8．一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（ ）
A．粒子受到静电排斥力的作用
B．粒子速度vb＞va
C．粒子的动能Eka=Ekc
D．粒子电势能Epb＞Epa
9．将带电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（　　）
A．q在A点的电势能为 B．A点的电势
C．q未移入电场前，A点的电势为0 D．q未移入电场前，A点的电势为
10．如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的异种点电荷，在A、B两点间取一矩形路径abcd，该矩形路径关于A、B两点连线及连线的中垂线均为轴对称．现将一电子沿该矩形路径移动一周，下列判断正确的是
A．a点和b点的电场强度相同
B．b点和c点的电势相等
C．电子从c点到d点，电势能先减小后增大
D．电子从d点到a点，电场力先做正功后做负功
11．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为，那么下列说法正确的是（　　）
A．若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零
B．若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的电场强度就变为
C．若在该点放一个电量为-2q的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，电场强度的方向也仍为原来的场强方向
D．若在该点放一个电量为的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，电场强度的方向也仍为原来的场强方向
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．如图是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电量和它们之间的距离关系的实验装置，该实验用到的研究方法是 法，观察到的现象是，当两电荷距离一定时，两电荷的电量越大，偏角越 ，说明相互作用力 。当两电荷的电量一定时，距离越大，偏角越 ，说明相互作用力越 。
13．在“用描绘电场的等势线”的实验中。
（1）实验中使用的是 传感器。
（2）如图，当红、黑表笔分别接、时，传感器示数小于0；则红表笔不动，黑表笔接时，示数 0.（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）请画出过的等势线 。
（4）实验中实际测得的是
A．等量同种电荷的等势线
B．等量异种电荷的等势线
C．稳恒电流场中的等势线
D．非稳恒电流场中的等势线
评卷人得分
四、解答题
14．在如图所示的匀强电场中，一个电荷量，质量为的带电小球所受静电力，沿电场线方向从静止由A运动到B，A、B两点间的距离，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）小球从A运动到B静电力做的功W。
15．把q1=4×10-9C的试探电荷放在电场的A点，具有6×10-8J的电势能；若把q2=4×10-10C的试探电荷放在电场中的A点，电荷所具有的电势能是多少
16．如图所示，大小为3×103N/C、方向水平向右的匀强电场中有相距30cm的O、C两点，其连线与电场方向垂直。若在O点放置电荷量为4×10-8C的点电荷，求C点的电场强度大小。
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
解析：由图可知，小球与相互排斥，故、带同种电荷，由于带正电，可知小球带正电，以小球为对象，根据受力平衡可得
又
由于带电小球 在悬挂在点时，离距离小，受到的库仑力大，则丝线与竖直方向的夹角大，故有，故C正确，ABD错误。
答案：C。
2．A
解析：根据可知从A到C电场强度逐渐减小，再根据可知，即
解得
答案：A。
3．C
解析：A．哥白尼提出了日心说，开普勒发现了太阳系中行星运行的规律，故A错误；
B．物理学家卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故B错误；
C．伽利略通过斜面实验“冲淡”重力，从而便于测量时间，推断出自由落体运动是匀变速直线运动，故C正确；
D．牛顿进行了著名的“月—地检验”，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D错误。
答案：C。
4．C
解析：A．根据图2可知，处的电场强度为0，则A、B两点电荷电性必定相反，A错误；
B．由于处的电场强度为0，则有
解得
B错误；
C．由于处的电场强度为0，可知，A带正电，B带负电，则在AB之间A的电场方向向右，B的电场方向也向右，即AB之间电场的方向始终不可能为0，A的电荷量大一些，A的左侧电场由A电荷决定，即A左侧的电场强度也不可能为0，即在有限范围内，x轴上仅有位置一处电场强度为零，C正确；
D．根据图像，将一正点电荷从处由静止释放，所受电场力方向始终沿x轴正方向，即该电荷将在电场力作用下沿x轴正方向做加速运动，不可能回到处，D错误。
答案：C。
5．A
解析：A．根据受力平衡可得B、C小球带等量的正电，设小球A、B的电荷量绝对值分别为、，A、B之间的库仑力
B、C之间的库仑力
分析B受力如图所示，可得
，
得
故A正确；
B．分析A的受力有重力、两个库仑力和弹簧弹力，共四个力，故B错误；
C．把三个小球看成整体，可得弹簧弹力等于三个小球的总重力，故C错误；
D．剪断弹簧后A受重力和B、C小球对A的库仑力，A下落的加速度大于重力加速度，剪断瞬间小球B、C受力不变，加速度为零，故D错误。
答案：A。
6．C
解析：AB．φ—x图象的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，故AB错误；
CD．在x2处和-x2处电势相等，根据Ep=qφ知某带电粒子在x2处和-x2处电势能相等，故C正确，D错误。
答案：C。
7．A
解析：根据库仑定律可知，是电场力；根据电场强度概念可知是电场强度；因k是常数，不可能有平方，则点电荷电场的电势公式最有可能是
答案：A。
8．ACD
解析：A．如图所示，轨迹向左弯曲，带电粒子所受的电场力方向向左，则带电粒子受到了排斥力作用。故A正确；
B．从a到b过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，粒子在b点的速度一定小于在a点的速度。故B错误；
C．a、c两点处于同一等势面上，从a到c，电场力做功为零，则a、c两点动能相等，故C正确；
D．从a到b过程中，电场力做负功，可知电势能增大，粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能，故D正确。
答案：ACD。
9．AB
解析：A．电荷从无限远处移到电场中的A点克服静电力做功，电荷的电势能增加，电势能的增加量为
无限远处的电势为零，无限远处电势能也为零，则q在A点的电势能为
故A正确；
B．根据电势能与电势的关系可得A点的电势
故B正确；
CD．A点的电势是由电场本身决定的，与A点是否有电荷存在无关，所以在q未移入电场前，A点电势仍为，故CD均错误。
答案：AB。
10．BD
解析：A．根据等量异种电荷的电场线分布可知，a点和b点的电场强度大小相同，方向不同，答案：项A错误；
B．由对称性可知，b点和c点的电势相等，选项B正确；
C．电子从c点到d点，电场力做正功，电势能一直减小，选项C错误；
D．电子从d点到a点，电势先增后减，电势能先减后增，则电场力先做正功后做负功，选项D正确；
答案：BD。
11．CD
解析：场强为电场本身的性质，与放不放试探电荷无关，即放不放试探电荷，电场强度的大小和方向由电场本身来决定，故CD正确，AB错误。
答案：CD。
12． 控制变量 大 大 小 小
解析：[1]在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角变化可以看出小球所受作用力随电量或距离变化情况；
[2][3]当两电荷距离一定时，两电荷的电量越大，偏角越大，说明相互作用力大；
[4][5] 当两电荷的电量一定时，距离越大，偏角越小，说明作用力越小。
13． 电压 大于 C
解析：（1）[1]实验中使用的是电压传感器。
（2）[2]如图，当红、黑表笔分别接、时，传感器示数小于0，则d点的电势低于f点的电势；则红表笔不动，黑表笔接时，d点的电势高于e点，传感器的示数大于0。
（3）[3]过f点的等势线如图；
（4）[4]本实验是利用恒定电流场模拟静电场，则实验中实际测得的是稳恒电流场中的等势线，答案：C。
14．（1）；（2）；（3）
解析：（1）根据电场强度的定义可知，匀强电场中场强大小
（2）A、B两点间的电势差
（3）小球从A运动到B静电力做的功
15．6×10-9J
解析：根据电势的定义式
带入数据可得A的电势为
φ=15V
把q2=2×10-10C的试探电荷放在电场中的A点，其电势能为
EP′=q2φ=4×10-10×15J=6×10-9J
16．
解析：据题，若在O点放置电荷量为4×10-8C的点电荷，点电荷产生的场强
方向向上，所以C点场强
答案第1页，共2页
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