2019_2020學(xué)年高中物理第1章靜電場(chǎng)章末綜合檢測(cè)含解析魯科版選修3.docVIP

章末綜合檢測(cè) (時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本大題共12小題，每小題4分，共48分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1(多選)關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是()A大小、形狀可以忽略的帶電體可看成點(diǎn)電荷B點(diǎn)電荷所帶的電荷量一定很小C點(diǎn)電荷的體積一定很小D點(diǎn)電荷所帶的電荷量可多也可少解析：點(diǎn)電荷是一種理想化模型，一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷，不是依據(jù)電荷量的多少，而是根據(jù)研究問(wèn)題時(shí)，帶電體的大小和形狀對(duì)研究問(wèn)題的影響程度，A、D正確答案：AD2在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一電量為q的試探負(fù)電荷所受電場(chǎng)力為F，關(guān)于該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的正確表述是()A場(chǎng)強(qiáng)EF/q，方向與F方向相同B若試探電荷為2q，則該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E2EC若將試探電荷取走，則E0DE跟試探電荷無(wú)關(guān)答案：D3如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a，b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則()A電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向必定與場(chǎng)強(qiáng)方向一致B同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比放在b點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力小C正電荷放在a點(diǎn)靜止釋放，在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致Da點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大解析：只有正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向才與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致，故A錯(cuò)；由于a處比b處電場(chǎng)線密，故a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大，同一電荷在a點(diǎn)受的電場(chǎng)力比b點(diǎn)大，故B錯(cuò)；D對(duì)；由于電場(chǎng)線不是直線，故C選項(xiàng)錯(cuò)答案：D4. 如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，除A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量為q外，其余各點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量均為q，則圓心O處()A場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向B場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿AO方向C場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向D場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿AO方向解析：根據(jù)對(duì)稱性，先假定在A點(diǎn)放上電荷量為q的點(diǎn)電荷，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，即B、C、D、E四個(gè)點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿OA方向，大小為，故EO，方向沿OA方向，所以選項(xiàng)C正確答案：C5右圖中接地金屬球A的半徑為R，球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r.該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在球心的場(chǎng)強(qiáng)等于()AkkBkkC0 Dk解析：本題求解的是點(diǎn)電荷Q在球心處的場(chǎng)強(qiáng)，不是合場(chǎng)強(qiáng)，故D正確答案：D6(多選)如圖所示，在等量負(fù)電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點(diǎn)，B、D關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，關(guān)于這幾點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小正確的是()AEAEB，EBEDBEAEB，EBEDC可能有EAEBECD可能有EAECEB解析：O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，向中垂線的兩邊場(chǎng)強(qiáng)先變大，達(dá)到一個(gè)最大值后，再逐漸減小，到無(wú)窮遠(yuǎn)處為零A、B、C、D四點(diǎn)與場(chǎng)強(qiáng)最大值點(diǎn)的位置關(guān)系不能確定，故不能確定這四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，所以選項(xiàng)C、D有可能答案：CD7如圖所示，AB是某個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在AB線上O點(diǎn)放一個(gè)自由的負(fù)電荷，它將沿電場(chǎng)線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是()A電場(chǎng)線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來(lái)越小B電場(chǎng)線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定C電場(chǎng)線由A指向B，該電荷做勻加速運(yùn)動(dòng)D電場(chǎng)線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來(lái)越大解析：由于自由負(fù)電荷沿電場(chǎng)線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)線是由B指向A，一條電場(chǎng)線不能判斷電場(chǎng)的強(qiáng)弱，故加速度的大小變化無(wú)法判斷，故選項(xiàng)B正確答案：B8(多選)ab是長(zhǎng)為l的均勻帶正電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示，ab上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在P1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1，在P2處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 E2，細(xì)桿的中點(diǎn)正上方有一P3點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()AP1、P2兩處的電場(chǎng)方向相同，E1E2BP1、P2兩處的電場(chǎng)方向相反，E1E2CP1、P2兩處的電場(chǎng)方向相反，E1E2DP3點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于ab向上解析：可將ab桿從左到右等分為四等份如圖所示，電荷在P1處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1可看成是3、4兩段產(chǎn)生的，因?yàn)?、2兩部分關(guān)于P1對(duì)稱，故抵消了而電荷在P2處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2是四個(gè)部分產(chǎn)生的同向場(chǎng)疊加，其中3、4兩段產(chǎn)生的就與E1等大，另外1、2兩段產(chǎn)生的還要補(bǔ)充相加，故E1E2，而E1、E2的方向顯然是相反的，故C對(duì)將細(xì)桿看成很多點(diǎn)電荷，與c點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電荷在P3點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)在水平方向互相抵消，故P3點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于ab向上，D正確答案：CD9. 如圖所示，左邊是一個(gè)原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來(lái)靠近的帶正電的導(dǎo)體球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開(kāi)，分導(dǎo)體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的是()A沿虛線c切開(kāi)，A帶負(fù)電，B帶正電，且QAQBB只有沿虛線b切開(kāi)，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QAQBC沿虛線a切開(kāi)，A帶正電，B帶負(fù)電，且QAQBD沿任意一條虛線切開(kāi)，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)解析：導(dǎo)體原來(lái)不帶電，只是在C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分移動(dòng)，使B部分多了電子而帶負(fù)電；A部分少了電子而帶正電根據(jù)電荷守恒可知，A部分轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目和B部分多出的電子數(shù)目是相同的，因此無(wú)論從哪一條虛線切開(kāi)，兩部分的電荷量總是相等的不過(guò)從不同位置切開(kāi)時(shí)，QA、QB的值是變化的，故只有選項(xiàng)D正確答案：D10如圖所示，一電子(重力不計(jì))沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過(guò)，則除電場(chǎng)力外電子所受一個(gè)力的大小和方向變化情況是()A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右解析：根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線分布可知，中垂線上從AO，電場(chǎng)線由疏變密；從OB，電場(chǎng)線由密變疏所以從AOB，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)由小變大，再由大變小，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿電場(chǎng)線的切線方向，為水平向右，由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合力必為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受電場(chǎng)力大小相等、方向相反，又電子從AOB過(guò)程中，其電場(chǎng)力方向水平向左，電場(chǎng)力由小變大，再由大變小，故另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，所以選項(xiàng)B正確答案：B11(多選)如圖所示，兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷，在庫(kù)侖力作用下，它們以兩者連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A它們所需要的向心力不等大B它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等C它們的線速度與其質(zhì)量成反比D它們的運(yùn)動(dòng)半徑與電荷量成反比解析：它們的向心力都來(lái)自庫(kù)侖力，等大；由于它們的向心力總在過(guò)圓心的一條直線上，則兩電荷也總在過(guò)圓心的一條直線上，故角速度相同；由m12R1m22R2F庫(kù)，得：，v與m成反比，R與Q無(wú)關(guān)，故B、C正確答案：BC12(多選)如圖所示，兩個(gè)帶等量正電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在光滑絕緣水平面上P、N是水平面上小球A、B連線的垂直平分線上的點(diǎn)，且POON.現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C(可視為點(diǎn)電荷)，由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于小球C的vt圖象中，可能正確的是()解析：在A、B連線的垂直平分線上，從無(wú)窮遠(yuǎn)處到O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小，到O點(diǎn)變?yōu)榱?，帶?fù)電的小球C受力沿垂直平分線指向O點(diǎn)，則小球C開(kāi)始由P向O運(yùn)動(dòng)，若P、O較遠(yuǎn)，加速度先變大后變小，速度不斷增大，在O點(diǎn)加速度變?yōu)榱?，速度達(dá)到最大，若P、O較近，加速度逐漸減小，速度不斷增大，在O點(diǎn)加速度為零，速度達(dá)到最大；由O點(diǎn)到N點(diǎn)，速度變化情況與由P點(diǎn)到O點(diǎn)的速度變化情況具有對(duì)稱性，故選A、B.答案：AB二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答，計(jì)算題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(12分)如圖所示，相距為2d的A和B兩點(diǎn)上固定著等量異種的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為Q和Q.在AB連線的中垂線上取一點(diǎn)P，垂足為O，PAO，求：(1)P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)為何值時(shí)，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，其最大值是多少？解析：(1)如圖所示，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是正、負(fù)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和由Ek得EP2Ecos 2kcos cos3 ，方向向右(2)由上式表明，當(dāng)0時(shí)，得：EP(max)，方向向右答案：(1)EPcos3 ，方向向右(2)當(dāng)0時(shí)，EP(max)，方向向右14(10分)如圖所示，兩個(gè)相同的小氣球帶等量電荷(可看做點(diǎn)電荷)，兩氣球相距l(xiāng)0，細(xì)線間夾角為，懸掛物的質(zhì)量為m，氣球懸浮在空中不動(dòng)求氣球所帶的電荷量解析：對(duì)電荷分析：水平方向kT sinT為繩子的拉力大小，對(duì)m分析豎直方向：2Tcosmg由得q 答案： 15(15分)一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入到水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場(chǎng)線夾角30，已知帶電微粒的質(zhì)量m1.0107 kg，電荷量q1.01010C，A、B相距L20 cm.(取g10 m/s2，結(jié)果保留二位有效數(shù)字)：(1)說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由；(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少？解析：(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，由于粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則加速度與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，由于只受重力與電場(chǎng)力作用，則其合力必與運(yùn)動(dòng)方向同一直線，可知電場(chǎng)力的方向水平向左，如圖所示，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)(2)在垂直于AB方向上，有qEsin mgcos 0所以電場(chǎng)強(qiáng)度E1.7104 N/C，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左(3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度vB0 時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得：mgLsin qELcos mv/2代入數(shù)據(jù)，解得vA2.8 m/s.答案：(1)見(jiàn)解析(2)1.7104 N/C方向水平向左(3)2.8 m/s16.(15分)如圖所示，空間存在著場(chǎng)強(qiáng)為E2.5102 N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)0.5 m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為m0.5 kg、電荷量為q4102 C的小球現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好超過(guò)它能承受的最大值而斷裂g取10 m/s2.求：(1)小球的電性；(2)細(xì)線能承受的最大拉力；(3)當(dāng)細(xì)線斷裂后，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)時(shí)，小球距O點(diǎn)的高度解析：(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知，小球帶正電(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為