2020-2021学年高中物理鲁科版选修3-2：第一章章末检测-第一章-静电场.docx

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1最早提出用电场线描述电场的物理学家是()A牛顿 B伽利略 C法拉第 D阿基米德答案C解析牛顿发觉万有引力定律，提出了牛顿三定律；伽利略争辩了下落物体运动的特点，并设计了抱负斜面试验；法拉第最早提出用电场线描述电场，发觉电磁感应现象；阿基米德争辩了浮力问题等综上所述，选项C正确图12如图1所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负摸索电荷时，它沿直线向B点运动，对此现象下列推断正确的是(不计电荷重力)()A电荷向B做匀加速运动B电荷向B做加速度越来越小的运动C电荷向B做加速度越来越大的运动D电荷向B做加速运动，加速度的变化状况不能确定答案D解析因负摸索电荷只受电场力状况下，向B点运动，故电场力向左，场强方向，由BA，电荷向B做加速运动，因只有一条电场线，不知电场的分布状况，故不能确定加速度变化状况图23如图2所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q(|Q|q|)由a运动到b，电场力做正功，已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，则下列推断正确的是()A若Q为正电荷，则q带正电，FaFbB若Q为正电荷，则q带正电，FaFbD若Q为负电荷，则q带正电，FaEb，故FaFb，A对，B错同理，若Q为负电荷，则q带负电荷，乃有FaFb，C、D均错4如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的()答案D解析由已知可知由PQ电场应越来越强，电场线应越来越密，故只有D正确图35如图3，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()Ak Bk Ck Dk答案B解析由于b点处的场强为零，依据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以Ekkk，所以B选项正确图46(2022南京模拟)如图4所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，带等量电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时，圆心O处的电场强度大小为E.现转变a点处点电荷的位置，使O点处的电场强度转变，下列叙述正确的是()A移到c点，O点处的电场强度大小不变，方向由O指向eB移至b点，O点处的电场强度大小减半，方向由O指向dC移至e点，O点处的电场强度大小减半，方向由O指向cD移至f点，O点处的电场强度大小不变，方向由O指向e答案C解析当带等量电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时，依据点电荷产生的电场特点可知，在O点处产生的合场强是各自产生的场强大小的2倍，可知每个点电荷在O点处产生的场强大小均是，方向由a指向d，当a点处点电荷移到c点处时，依据数学学问和矢量的运算法则可得，在O点处产生的合场强大小减半，方向由O指向e，A错误；同理，可推断B、D错误，C正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分，把正确选项前的字母填在题后的括号内，全部选对得6分，选对部分但不全的得3分，错选得0分)图57如图5所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是()AEaEb BEaEOEbCEcEd DEcEOEd答案AC解析由电场的叠加原理可知：等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同，所以A、C正确，D错误；由点电荷的场强计算公式和电场叠加原理可知，O点和a、b点或c、d点的电场强度大小不相等，故B错8两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在库仑力作用下由静止开头沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是()Aa始终在增大 Ba始终在减小Cv始终在增大 Dv始终在减小答案BC解析B在A的静电斥力的作用下，向远离A的方向做加速运动，A、B间隔越来越远，由牛顿其次定律得kmBaB，r渐渐变大，则aB渐渐减小，但B的速度始终在增大，故正确选项为B、C.图69如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现在两球都带上同号电荷，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，则()AFAFA BFAFACFBFB D，FBFB答案AD解析选取A、B整体为争辩对象，在两种状况下有FA(mAmB)g，FA(mAmB)g，所以FAFA；选取B为争辩对象，当A、B不带电时，FBmBg；当A、B带上同种电荷时，FBmBgF，所以FBFB.图710两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图7所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()A电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C电子运动到O时，加速度为零，速度最大D电子通过O后，速度越来越小，直到为零；加速度可能先增大后减小答案CD解析带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点O处的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再渐渐减小到零但a点与最大场强点的位置关系不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子的加速度则始终减小，故A、B错误；但不论a点的位置如何，电子在向O点运动的过程中，都在做加速运动，所以电子的速度始终增加，当达到O点时，加速度为零，速度达到最大值，C正确；通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，故电子做减速运动，当电子运动到a点关于O点对称的b点时，电子的速度为零同样因b点与最大场强的位置关系不能确定，故加速度大小的变化可能先变大后减小，D正确三、填空题(每小题6分，共12分)图811如图8，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为ma、mb，两球落地时间为ta、tb，落地时水平位移为xa、xb，则ma_mb，ta_tb，xa_xb.(填，或)答案解析两球带同种电荷，所以两球在水平方向受到相互作用的电场力大小相等，方向相反，对两小球分别进行受力分析有：mag，mbg.由于，所以tan tan ，magmbg，mamb；剪断细线水平方向上，a的加速度小于b的加速度竖直方向上两球均做自由落体运动，因此两球同时落地：tatb；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小：xaxb.图912如图9所示，空间中A、B、C三点的连线恰构成始终角三角形，且C30，ABL，在B、C两点分别放置一点电荷，它们的电量分别是Q与Q(静电力常量为k)求斜边AC的中点D处的电场强度大小_，方向_答案，方向水平向右解析连接BD，三角形ABD为等边三角形，可得BDCDABL.点电荷Q与Q在D处产生的场强大小均为E1k，方向如图所示，二者之间夹角大小为60.据电场的叠加原理可知，D处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得E2E1cos 302，方向水平向右二、计算题(本题共4小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1013(8分)在氯化铯晶体中，一价氯离子Cl与其最邻近的八个一价铯离子Cs构成如图10所示的立方晶结构已知正立方体的边长为0.40 nm，1 nm109 m，静电力常量k9.0109 Nm2/C2.试求：(1)氯离子所受的库仑力；(2)假设图中箭头所指处缺少一个铯离子(称作晶格缺陷)，求此时氯离子所受的库仑力答案(1)氯离子所受的库仑力为零(2)1.92109 N解析(1)由对称性，每条对角线上的一对铯离子与氯离子间的作用合力为零，故F10.(2)除了有缺陷的那条对角线外，其他铯离子与氯离子的作用合力为零，所以氯离子所受的合力F2的值为，F2kk1.92109 N.图1114(8分)如图11所示，E为某匀强电场，将质量为2103 kg的小球从A点由静止释放，小球恰能沿直线AB向右下方运动，且AB与竖直方向成45角已知小球的带电量为2104 C求匀强电场强度大小(g10 m/s2)答案100 N/C解析小球受力状况如图所示，FEqmgE 100 N/C.图1215(10分)如图12所示，把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为q的物体以初速度v0，从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数答案解析选物体为争辩对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：qEcos fmgsin NqEsin mgcos fN由式联立解得图1316(14分)如图13所示，一长为L的绝缘细线下端系质量为m的金属小球，并带有q的电荷量，在细线的悬点0处放一带电荷量为q的点电荷要使金属球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求：(1)金属球在最高点受到的库仑力多大？(2)金属球在最高点的速度至少多大？(3)假如金属球在最高点的速度为v，则它通过最低点时的速度多大？答案(1)k(2)(3)解析(1)依据库仑定律得金属球在最高点受到的库仑力：Fk(2)当小球在最高点绳子拉力为零时速度最小，最小速度为v1依据牛顿其次定律得：mgkmv1(3)小球从最高点到最低点的过程中，电场力做功为零，假如金属球在最高点的速度为v，设最低点的速度为v2，据动能定理有：mg2Lmvmv2v2