2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第一章 静电场的描述 单元检测卷8（含解析）

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2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第一章 静电场的描述 单元检测卷8（含解析）一、单选题（共35分）1．如图所示，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在左右对称的光滑的竖直放置的“V”形绝缘支架上，开始时“V”形支架和两小球均静止，现“V”形支架绕轴缓慢转动，角速度缓慢增加，则（　　） A．小球A受到的弹力不变 B．两小球可能带异种电荷C．两球的电势能增大 D．小球的重力势能可能减小2．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（　　）A．x＝2 m处电场强度一定为零B．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小C．x＝2 m处电场方向一定沿x轴正方向D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大3．如图所示，空间四面体，其中三条边两两垂直，，四面体处于空间匀强电场中，一个质量为m、电荷量为的粒子从a移到d时电场力做的功为零，从c移到d时电场力做的功也为零，从b移到d时克服电场力做的功为W，则下列说法正确的是（　　）A．带电粒子从a移到c时电场力做的功不一定为零B．电场线垂直于C．电场强度的大小为D．两点间的电势差为4．如图所示，真空中A、B两点分别固定两个相同的带电金属小球（均可视为点电荷），所带电荷量分别为＋Q和－5Q，在A、B的延长线上的C点处固定一电荷量为q的试探电荷，试探电荷受到的电场力大小为，已知AB＝BC。若将两带电金属小球接触后再放回A、B两处时，试探电荷受到的电场力大小为，则为（　　） A． B． C． D．5．如图所示，A、B为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是（　　）A．把正电荷从A移到B，静电力做正功，电荷的电势能增加B．把负电荷从A移到B，静电力做正功，电荷的电势能增加C．把负电荷从A移到B，静电力做负功，电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷，从A到B电势能逐渐降低6．下列说法中正确的是（　　）A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602×10-19 CB．电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的C．物体所带电荷量可以是任意值D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍7．如图所示，真空中孤立的带电绝缘球体，半径为R，电荷均匀分布在球体各个部位，a点距球心距离为，b点距球心距离为，已知。电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强度为零，对外部形成的电场强度可视为集中在球心的点电荷在该处形成的。则a和b两点电场强度大小之比为（　　）A． B． C． D．二、多选题（共25分）8．两个点电荷q1、q2固定在x轴上，一带正电粒子的电势能Ep随位置x的变化规律如图所示，当粒子只在静电力作用下在x1～x2之间运动时，以下判断正确的是（　　）A．x1～x2之间的电场强度沿x轴负方向B．x1处的电场强度为零C．从x1到x2带电粒子的速度一直减小D．从x1到x2带电粒子的加速度一直增大9．一接地金属板垂直纸面水平放置，在金属板延长线上垂直纸面放置一均匀带电金属棒，如图为两者周围的电场线和等势线分布图，为同一实线弧上两点，为同一虚线弧上两点，则（     ）A．两点电势相等 B．两点电场强度相同C．金属板左侧产生的感应电荷较多 D．电子从c移到a，电场力做正功10．将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　）A．a点的电场强度比b点的大B．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大C．a点的电势比b点的高D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功11．下列说法中正确的是（　　）A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷12．两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10－3C、质量为0.1kg的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其在水平面内运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是（　　） A．由C到A的过程中物块的电势能逐渐减小B．B、A两点间的电势差UBA=5VC．由C点到A点电势逐渐降低D．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强为100N/C三、解答题（共40分）13．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开（三个小球由同种金属制成）。（1）若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比；（2）若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比；（3）若三个小球接触足够多次，求接触后两球所带的电荷量之比。‍‍14．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点电场强度的方向与AB平行，则：（1）qA带什么电荷；（2）画出场强叠加的示意图；（3）A、B点电荷电荷量之比。15．查阅资料，简述伏打电池和摩擦起电的特点。16．一匀强电场，场强方向水平向左，如图所示，一个质量为2m的带正电的小球以初速度v0从O点出发，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。
参考答案1．A【解析】【详解】B．一开始两球处于静止状态，根据受力平衡，A球的受力如图所示 可知A、B之间为库仑斥力，所以A、B一定带同种电荷，B错误；A．对小球A，在竖直方向上，重力与弹力的竖直分量等大反向，则有由于、保持不变，可知杆对A球的弹力不变，A正确；CD．在水平方向上，A球所受库仑力和弹力的水平分量的合力提供向心力，则有当角速度增加后，小球所需的向心力增大，小球A和B将沿杆向上移动，因此A和B间的库仑力减小，A和B间的距离增大，库仑斥力做正功，两球的电势能减小，小球的重力势能增大， CD错误；故选A。2．D【解析】【详解】A．φ﹣x图象的斜率等于电场强度，则知x=2m处的电场强度不为零，A错误；B．由斜率看出，从0到3m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，B错误；C．从0到x=3m处电势不断降低，但x=2m点的电场方向不一定沿x轴正方向，C错误；D．沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大，D正确。故选D。3．B【解析】【详解】A．由题意可知，电荷量为的粒子从a移到d时电场力做的功为零，从c移到d时电场力做的功也为零，可知三点的电势相等，即所以带电粒子从a移到c时电场力做的功一定为零，A错误；B．根据电场线与等势面相互垂直可知，电场线垂直于ac，B正确；C．由于电势差由几何关系可知b点到平面acd的距离为，则电场强度的大小为C错误；D．两点间的电势差为D错误。故选B。4．C【解析】【详解】设AB＝BC＝l，根据库仑定律得将两带电小球接触后，两小球所带电荷显均为－2Q，根据库仑定律得所以故选C。5．C【解析】【详解】A．因为正电荷受到的电场力方向由A指向B，所以把正电荷从A移到B，静电力做正功，电荷的电势能减小，故A错误；BCD．因为负电荷受到的电场力由B指向A，所以把负电荷从A移到B，静电力做负功，电荷的电势能增加，故C正确，BD错误。故选C。6．D【解析】【详解】AB．密立根通过油滴实验测出了电子电荷量e=1.602×10-19 C，故AB错误；CD．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，故C错误，D正确。故选D。7．C【解析】【详解】设球体的总电荷量为Q，则以a所在球面为球体边缘的内部电荷量电荷分布均匀的球壳对壳内形成的电场强度为零，所以a点电场强度b点电场强度大小为解得故选C。8．AC【解析】【详解】A．由题图可得x1～x2粒子电势能增大，则静电力做负功，因为正电荷受静电力方向与电场强度方向一致，则x1～x2之间的电场强度沿x轴负方向，故A正确；B．Ep－x图象中直线或曲线某处切线的斜率大小表示静电力的大小，由题图可知x1处的切线斜率不为零，故该处的电场强度也不为零，故B错误；C．只在静电力作用下粒子的动能与电势能之和不变，可知从x1到x2粒子的动能一直减小，其速度一直减小，故C正确；D．从x1到x2图线的斜率逐渐减小，所以粒子受到的静电力逐渐减小，其加速度也逐渐减小，故D错误。故选AC。9．AC【解析】【详解】A.结合电场线和等势线的关系可知，实线是等势线，虚线是电场线，故两点电势相等，A正确;B.两点电场强度方向不同，B错误；C.由等势线疏密程度可知，金属板上靠近带电金属棒一侧产生的感应电荷较多，C正确；D.金属棒所带电荷的电性未知，无法判断两点的电势关系，电子从c移到a，电场力的做功情况未知，D错误;故选AC。10．ACD【解析】【详解】A.电场线的疏密反应电场强度的大小，电场线越密的地方场强越大，所以a点的电场强度比b点的大，故A正确；BC．沿电场线方向电势逐渐降低，所以a点的电势比b点的高，负电荷在电势越低的地方电势能越大，所以检验电荷－q在a点的电势能比在b点的小，所以B错误，C正确；D．由于a点的电势比b点的高，则 ＜0所以电场力做负功，故D正确。故选ACD。11．ABC【解析】【详解】A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；B．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分；故B正确C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；D．一个带电体接触另一个不带电的物体时，电荷先中和再平分，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误。故选ABC。12．ACD【解析】【详解】A．由v－t图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故A正确；B．由v－t图象可知，A、B两点的速度分别为，再根据动能定理得解得故故B错误；C．两个等量同种正点电荷连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐降低，故C正确；D．小物块在B点的加速度最大，为所受的电场力最大为则场强最大值为故D正确。故选ACD。13．（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）若A、B带同种电荷，设电荷量为q，第三个小球C先与A接触，电荷量平分，各带电荷量为第三个小球C再与B接触，电荷量平分，则带电荷量为因此A、B带电荷量之比为（2）若A、B带异种电荷，设A电荷量为q，设B电荷量为-q，第三个小球C先与A接触，电荷量平分，各带电荷量为第三个小球C再与B接触，电荷量平分，则带电荷量为因此A、B带电荷量之比为（3）若三个小球接触足够多次，三个小球电荷量几乎平分，则A、B带电荷量之比为14．（1）负；（2） ；（3）【解析】【详解】(1)放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电。（2）如图所示场强叠加的示意图 （3）由几何关系知即又由几何关系知所以15．见解析【解析】【详解】伏打电池的特点：将不同的金属片插入电解质水溶液形成的电池，用电解液将不同的金属串联起来，通过点化学反应产生电动势；摩擦起电的特点；摩擦起电是通过摩擦的方式使得物体带上电荷，是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，使两个物体带上等量的电荷，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。16．【解析】【详解】小球能沿直线运动，则合外力与初速度在同一直线，小球受力分析如图所示根据力的合成与分解，可得由牛顿第二定律可知，小球的加速度大小为设点是小球运动的最高点，在点的速度为0，由匀变速直线运动规律可得解得从到电场力做的功为根据电场力做功与电势能的变化关系因此小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差为