【文档说明】高中必修第三册物理《静电场及其应用》章末综合检测2-统编人教版.doc,共(7)页,404.500 KB,由小喜鸽上传
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第1页共7页章末综合检测(一)静电场及其应用A级—学考达标1.将一束塑料扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开了,如图所示。下列关于细条散开现象的分析中,正确的是()A.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散C.撕成细条后,由于空气浮力作用使细条散开D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开解析:选A塑料细条与手摩擦起电;塑料细条上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料细条会向四周散开,故B、C、D错误,A正确。2.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的
导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔都是闭合的。现将带正电的物体C靠近A,下列描述正确的是()A.稳定后只有A下部的金属箔张开B.稳定后只有B下部的金属箔张开C.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金
属箔都张开D.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合解析:选C带正电的物体C靠近A附近时,由于静电感应,A端带上负电,B端带上正电,所以金属箔都张开,故A、B错误;把带正电的物体C靠近导体A后,把A和B分开
,A带负电,B带正电,金属箔还是张开的,选项C正确,D错误。3.导体球壳B带有正电荷Q,其中心处放有导体球A,用细金属丝通过B上的小孔与地相连(细金属丝不与球壳B相碰),如图所示。则导体球A()A.不带电B.带正电C.带负电D.
可能带正电,也可能带负电解析:选C球壳B带正电荷后,附近的大地因静电感应将带负电荷,由于导体球A与大地相连,相当于近端,因此,A上也会感应出一定量的负电荷。4.下列图中画了四个电场的电场线,其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷,图A中虚线是一个圆,图B中几条直线间距相等且互相平行,
则在图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是()第2页共7页解析:选B电场强度为矢量,M、N两处电场强度相同,则电场强度方向、大小都要相同。图A中,M、N两点的电场强度大小相同,方向不同;图B中是匀强电场,M、N两点的电场
强度大小、方向都相同;图C中,M、N两点的电场强度方向相同,大小不同;图D中,M、N两点的电场强度大小、方向都不相同。B正确。5.一金属球,原来不带电,现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、
Ec,三者相比,则()A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec解析:选C处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零,故a、b、c三点的电场强度都为零。处于静电平衡状态的导体内部电场强度为零是感应电荷
产生的电场与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与带电体MN在这一点产生的电场的电场强度等大反向。比较a、b、c三点感应电场的电场强度,实质上是比较带电体MN在这三点的电场强度。
由于c点离MN最近,故MN在c点的电场强度最大,感应电荷在c点的电场强度也最大。正确选项为C。6.中子内有一个电荷量为+23e的上夸克和两个电荷量为-13e的下夸克,一个简单的模型是三个夸克都在半径为r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()解析:选B对电荷量为+23e的上夸克,受到电荷量为-13e的两个下夸克等大的静电力作用,由对称性得,上夸克所受静电力必向下。对电荷量为-13e第3页共7页的下夸克,另一个下夸克对它的静电力F=k13e·13e3r2,上夸克
对它的静电力F′=k13e·23e3r2,方向沿着连线方向,由几何关系知F′sin30°=F,因此F与F′的合力方向必竖直向上,且F合=F′cos30°(如图所示),同理可知,另一个下夸克所受静电力的合力也
竖直向上。B正确。7.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了12,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电荷量一定减少了()A.15B.14C.13D.12解析:选C由库仑定律F=kq1
q2r2知,若保持两点电荷间相互作用力不变,则q1q2=q1(1+12)q2(1-x),解得x=13,C正确。8.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。如图,图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是
连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称,则下列说法不正确的是()A.A、D两点电场强度大小相等、方向相反B.B、C两点电场强度大小和方向都相同C.E、F两点电场强度大小和方向都相同D.从E到F过程中电场强度先增大后减小解析:选A根据对称性看出,
A、D两点电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相同,由题图看出,A、D两点电场强度方向相同,故A说法错误;根据对称性看出,B、C两点电场线疏密程度相同,则B、C两点电场强度大小相同,这两点电场强
度的方向均由B→C,方向相同,故B说法正确;由题图看出,E、F两点中,电场线疏密程度相同,两点电场强度方向相同,故C说法正确;由题图看出,从E到F电场线先变密,再变疏,所以电场强度先增大后减小,故D说法正确。9.如图所示,一质量为m的带电液滴,在大小为E,方向竖直向上的匀
强电场中处于静止状态,问:(1)这个液滴带什么电?电荷量为多少?第4页共7页(2)当场强的大小突然变为原来的一半,方向保持不变时,液滴向什么方向运动?其加速度为多少?解析:(1)因为液滴受重力和静电力平衡,所以静电力方向向上,则液滴带正电。由平衡条件有
:Eq=mg得q=mgE。(2)由题知,方向竖直向上的静电力减小,故液滴竖直向下运动。由牛顿第二定律有mg-qE2=ma解得:a=g2。答案:(1)正电mgE(2)竖直向下运动g2B级—选考提能10.[多选]用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦,实验结果
如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所
带电荷的种类可能不同解析:选CD两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚力大小,A错误。由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体所带电荷的种类一定不同,带电数量相等,B错误,C正确。由题中例子不难看出,同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所带电荷的种类可能不同,D正
确。11.[多选]下列图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在下列情况下放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是()解析:选AD金属空腔不接地可屏蔽外部电场,接地可屏蔽内部电场,A、D正确。第5页共7页12.[多选]如图所示,带负电的点电荷旁有一接地大金属板,A为金属板内的一点,B为金
属板左侧外表面上的一点,关于金属板上感应电荷在A点和B点的电场强度方向,下列判断正确的是()A.感应电荷在A点的电场强度沿E1方向B.感应电荷在A点的电场强度沿E2方向C.感应电荷在B点的电场强度可能沿E3方向D.感应电荷在B点的电场强度可能沿E4方向解析:选BC金属板内部电场强度为0,点电荷
在A点电场强度方向沿E1方向,感应电荷的电场强度沿E2方向,二者叠加后才能为0,故A错误,B正确;B点在金属板外表面,B点合电场强度方向应垂直金属板向左,而点电荷在B点的电场强度指向点电荷,对合电场强度分解,一个方向指向负电荷,一个方向则可能沿E3
方向(即感应电荷在B点的电场强度),故C正确,D错误。13.[多选]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12R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kQ2R2D.M、N点的电场强度大小均为kQ8R2解析:选AC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12R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q=43πR2343πR3Q=Q8,M点的电场强度大小为EM=kqR22=kQ2R2,方向向左;根据对称性知
N点的电场强度大小也为kQ2R2,方向向右;O点的场强为零,故A、C正确,B、D错误。14.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的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图所
示。则此电场的电场线分布可能是选项中的()第6页共7页解析:选A从图像可以直接看出,粒子的速度随时间的增大逐渐减小;图线的斜率逐渐增大,说明粒子的加速度逐渐变大,电场强度逐渐变大,从A到B电场线逐渐变密。综合分析知,负电荷是顺着电场线运动,由电场线疏处到密
处,A正确。15.[多选]真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m=1×10-4kg、带电荷量q=1×10-8C的微粒,在此点电荷附近以角速度ω=10rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量
为4×10-5C。重力加速度g取10m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略。则下列判断正确的是()A.微粒一定带负电B.微粒一定带正电C.微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D.微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1m的位置解析:
选AD由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力,所以该微粒带负电,即A正确,B错误;由题意知该微粒所受的重力不能忽略,则微粒做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内,且圆心O在点电荷的正下方,设其距点电荷的距离为H,如图所示。则Fcosθ=mg,Fsinθ=mω2R,由几何知识
知R=Htanθ,由以上各式解得:H=gω2=0.1m,故D正确,C错误。16.如图所示,将点电荷A、B放在绝缘的光滑水平面上。A带正电,B带负电,带电荷量都是q,它们之间的距离为d。为使两电荷在电场力作用下都
处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场。求:两电荷都处于静止状态时,AB连线中点处的电场强度的大小和方向。(已知静电力常量为k)解析:设两点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为E1,所加的匀强电场的电场强度为E0,AB连线中点处的合电场强度为E。根据点
电荷的电场强度公式可得A点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为EA=kq12d2=4kqd2,方向由A指向B。B点电荷在AB连线中点处产生的电场强度为EB=kq12d2=4kqd2,方向由A指向B。根据电场强度叠加原理得E1=EA+EB=8kqd2,方向由A指向B。根据电荷受力平
衡和库仑定律有E0q=kq2d2,解得E0=kqd2,方向由B指向A。第7页共7页根据电场强度叠加原理得E=E1-E0=7kqd2,方向由A指向B。答案:7kqd2方向由A指向B17.如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3C,质量为m=0.1kg的小物块处于一倾角为
θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰好处于静止状态。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)匀强电场电场强度的大小。(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的12,物块下滑距离L=1.5m
时的速度大小为多少?解析:(1)小物块受力如图,由受力平衡得:qE-FNsinθ=0①mg-FNcosθ=0②由①②得E=mgtanθq,代入数据得E=150N/C。(2)由牛顿第二定律得:mgsinθ-qE2cosθ=ma③v2=2aL④由③④得v
=gLsinθ代入数据解得速度大小为v=3m/s。答案:(1)150N/C(2)3m/s