第九章靜電場（單元測試）姓名:_______班級：_______分?jǐn)?shù)：________一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第1~4題只有一項符合題目要求，第5~8題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.）1.如圖所示為空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電小金屬球放入空腔內(nèi)，靜電平衡時，圖中A、B、C三點的電場強度E的大小關(guān)系是（）A.EA>EB=ECB.EA>EB>ECC.EA=EB=ECD.EA=EB>EC2.如圖，將帶正電荷量為Q的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的大小分別用QA、QB表示；若沿虛線2將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量的大小分別用QA?、QB?表示。下列關(guān)于QA、QA?、QB和QB?電荷量的正負(fù)和大小關(guān)系判斷正確的是（）A.QA為負(fù)，QB為正，且QA=QB B.QA?為正，QB?為負(fù)，且QA?=QB?C.QA和QA?為正，且QA=QA? D.QB和QB?為負(fù)，且QB=QB?3.如圖所示，處于同一豎直平面內(nèi)的兩根光滑絕緣細(xì)桿與豎直方向的夾角分別為α、β（），套在兩根桿上的帶電小球A、B（均可視為點電荷）恰好靜止在同一水平面上。下列說法正確的是（）A.B.C.若因漏電小球電荷量逐漸減小，重新平衡后，A、B之間的庫侖力一定不變D.若因漏電小球電荷量逐漸減小，重新平衡后，A、B連線一定不再保持水平4.在如圖坐標(biāo)系中，P、M、N為坐標(biāo)軸上的三點，它們到坐標(biāo)原點O的距離關(guān)系為，M點存在一電荷量為Q的正點電荷，其在O點的電場強度大小為E，現(xiàn)在某點也放置電荷量為Q的正點電荷，并在空間加一勻強電場，使O點的電場強度恰好為零。則（）A.若正點電荷放置于P點，勻強電場的電場強度大小為B.若正點電荷放置于N點，勻強電場的電場強度大小為C.若正點電荷放置于P點，勻強電場的方向在平面內(nèi)與y軸夾角為D.若正點電荷放置于N點，勻強電場的方向在平面內(nèi)與y軸夾角為5.圖甲為某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，一電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，其速度-時間圖象如圖乙所示，則下列敘述錯誤的是（）A.場強大小EA>EB B.場強大小C.Q是正電荷，在B的右側(cè) D.Q是負(fù)電荷，在A的左側(cè)6.如圖所示，傾角為θ斜面靜止在水平面上，將一帶電荷量為+q的小球固定在斜面底端，另一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球靜止在斜面上，小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ，兩小球間距為a，重力加速度為g，靜電力常量為k，試判斷電荷量q的取值范圍（）A. B.C. D.7.如圖所示，豎直平面內(nèi)三根均勻帶電的絕緣細(xì)棒首尾相連組成一等邊三角形，棒水平放置，所帶電量為，棒和棒所帶電量均為，此時置于三角形正中心O處的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知微粒的質(zhì)量為m、帶電量為，重力加速度大小為g。則（）A.棒在O處產(chǎn)生的電場強度大小為 B.棒在O處產(chǎn)生的電場強度大小為C.撤去棒瞬間，微粒的加速度大小為 D.撤去棒瞬間，微粒的加速度大小為8.如圖所示，一對帶絕緣支柱的導(dǎo)體M、N彼此接觸，且均不帶電，貼在兩端下部的兩片金屬箔是閉合的。當(dāng)把帶正電荷的物體P移近導(dǎo)體M時，下列說法正確的是（）A.M端的金屬箔張開，N端的金屬箔閉合B.M端的金屬箔張開，N端的金屬箔張開C.M左端感應(yīng)出正電荷，N右端感應(yīng)出負(fù)電荷D.若先把M、N分開，再移去P，則M帶負(fù)電荷，N帶正電荷二、非選擇題：本題共4小題，共52分.9.某學(xué)校研究性小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置，測量油滴的電荷量。兩塊水平放置的金屬板M、N分別與電池組的兩極相連接，板間產(chǎn)生勻強電場，圖中油滴懸浮在兩板間保持靜止。（1）若要測出圖示油滴的電荷量，除了需要測出油滴的質(zhì)量m，還需測出的物理量有_______；A.兩金屬板間電壓UB.兩金屬板的長度LC.兩金屬板間的距離dD.兩金屬板的正對面積S（2）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，用你所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=_________；（3）研究小組對許多油滴進行了測定，發(fā)現(xiàn)各個油滴所帶的電荷量都是某一最小電荷量e=1.6×10-19C的整數(shù)倍。下列說法符合實驗事實的是____。A.某次實驗中測得油滴所帶的電荷量為2.2×10-17CB.某次實驗中測得油滴所帶的電荷量為6.4×10-17CC.若僅將兩金屬板的間距變小，則原來處于懸浮狀態(tài)的油滴將向上運動D.若斷開電源并將兩板的間距變大，則原來處于懸浮狀態(tài)的油滴將向下運動10.如圖，小球A用兩根等長的絕緣細(xì)繩a、b懸掛在水平天花板上，兩繩之間的夾角為60°。A的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為C。A的正下方0.3m處固定有一帶等量同種電荷的小球B。A、B均可視為點電荷，靜電力常量，重力加速度。求：（1）細(xì)繩a的拉力大小；（2）剪斷細(xì)繩a瞬間，細(xì)繩b的拉力大小。11.如圖所示，一質(zhì)量為的小球用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強電場中，其帶電荷量大小為，靜止時懸線向左與豎直方向夾角為，細(xì)線的長度為，重力加速度g取。（，）（1）該電荷帶何種電性，電場強度E的大小；（2）現(xiàn)撤去電場，小球到達最低點時繩子對小球的拉力大?。唬?）在（2）問的前提下，小球到達最低點時小球重力的功率是多少。12.如圖所示，A、B兩點固定有電量相等且?guī)д姷男∏?，兩小球到其連線中點O的距離均為。現(xiàn)用兩根長度均為L的絕緣細(xì)線由A、B兩點系一帶電小球C，靜止時，細(xì)線張力恰好為零。已知小球C的質(zhì)量，電荷量，取重力加速度大小，靜電力常量，不計空氣阻力。（1）求小球C所處位置的電場強度大小和方向；（2）求A、B兩小球的電荷量Q；（3）若給小球C一初速度，使小球C恰能在豎直面內(nèi)做圓周運動，求小球C經(jīng)過最低點時細(xì)線的拉力大小。13.半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于延長線上距O點為的D點，O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A.正電荷， B.正電荷，C.負(fù)電荷， D.負(fù)電荷，14.如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點L處的b點有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說法正確的是（）A.帶負(fù)電B.運動至a點的速度大小為C.運動至a點加速度大小為D.運動至ab中點時對斜面的壓力大小為15.如圖，V型對接絕緣斜面M、N固定在水平面上，兩斜面與水平面夾角均為，其中斜面N光滑。兩個質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N上，P、Q連線垂直于斜面M，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則P與M間的動摩擦因數(shù)至少為（）A. B. C. D.16.如圖，在位置放置電荷量為的正點電荷，在位置放置電荷量為的負(fù)點電荷，在距為的某點處放置正點電荷Q，使得點的電場強度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）A.， B.，C.， D.，第九章靜電場（單元測試）姓名:_______班級：_______分?jǐn)?shù)：________一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第1~4題只有一項符合題目要求，第5~8題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.）1.如圖所示為空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球放入空腔內(nèi)，靜電平衡時，圖中A、B、C三點的電場強度E的大小關(guān)系是（）A.EA>EB=ECB.EA>EB>ECC.EA=EB=ECD.EA=EB>EC【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)靜電平衡時，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場線的分布如圖根據(jù)電場線越密，場強越大。由于A處電場線較密，B處電場線較疏，C處場強為零，則故選B。2.如圖，將帶正電荷量為Q的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的大小分別用QA、QB表示；若沿虛線2將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量的大小分別用QA?、QB?表示。下列關(guān)于QA、QA?、QB和QB?電荷量的正負(fù)和大小關(guān)系判斷正確的是（）A.QA為負(fù)，QB為正，且QA=QB B.QA?為正，QB?為負(fù)，且QA?=QB?C.QA和QA?為正，且QA=QA? D.QB和QB?為負(fù)，且QB=QB?【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時，不管是沿虛線1將導(dǎo)體分開還是沿虛線2將導(dǎo)體分開，兩部分所帶異種電荷量的大小均相等，即QA=QB，QA′=QB′由于虛線1距正電荷較遠，A部分感應(yīng)出的正電荷，B部分感應(yīng)出的負(fù)電荷，故B正確ACD錯誤。故選B。3.如圖所示，處于同一豎直平面內(nèi)的兩根光滑絕緣細(xì)桿與豎直方向的夾角分別為α、β（），套在兩根桿上的帶電小球A、B（均可視為點電荷）恰好靜止在同一水平面上。下列說法正確的是（）A.B.C.若因漏電小球電荷量逐漸減小，重新平衡后，A、B之間的庫侖力一定不變D.若因漏電小球電荷量逐漸減小，重新平衡后，A、B連線一定不再保持水平【答案】C【解析】【詳解】A．AB間的庫侖力大小相等設(shè)為，根據(jù)庫侖定律有則不能判斷電荷量的大小關(guān)系，故A錯誤；B．對B受力分析如圖根據(jù)平衡條件有同樣對A有則即故B錯誤；CD．若因漏電球的電荷量逐漸減小，重新平衡后，由于A、B受到的重力和桿對A、B的彈力也不變，故庫侖力也不變，AB連線仍在一條直線上，故C正確，D錯誤。故選C。4.在如圖坐標(biāo)系中，P、M、N為坐標(biāo)軸上的三點，它們到坐標(biāo)原點O的距離關(guān)系為，M點存在一電荷量為Q的正點電荷，其在O點的電場強度大小為E，現(xiàn)在某點也放置電荷量為Q的正點電荷，并在空間加一勻強電場，使O點的電場強度恰好為零。則（）A.若正點電荷放置于P點，勻強電場的電場強度大小為B.若正點電荷放置于N點，勻強電場的電場強度大小為C.若正點電荷放置于P點，勻強電場的方向在平面內(nèi)與y軸夾角為D.若正點電荷放置于N點，勻強電場的方向在平面內(nèi)與y軸夾角為【答案】B【解析】【詳解】AC．若正點電荷放置于P點，兩個正點電荷在O點的合電場強度大小為方向在平面內(nèi)與y軸負(fù)方向夾角，則則要使O點的電場強度恰好為零，勻強電場的電場強度大小與相等，方向在平面內(nèi)與y軸夾角為，A、C錯誤；BD．若正點電荷放置于N點，兩個正點電荷在O點的合電場強度大小為要使O點的電場強度恰好為零，勻強電場的電場強度大小與相等，方向在平面內(nèi)與y軸夾角。其正切值為勻強電場的方向在平面內(nèi)與y軸夾角大于。B正確，D錯誤。故選B。5.圖甲為某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，一電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，其速度-時間圖象如圖乙所示，則下列敘述錯誤的是（）A.場強大小EA>EB B.場強大小C.Q是正電荷，在B的右側(cè) D.Q是負(fù)電荷，在A的左側(cè)【答案】BC【解析】【詳解】AB．由圖乙可知，由A運動到B的過程中，圖線斜率逐漸減小，則電子加速度逐漸減小，根據(jù)可知A說法正確，不符合題意，B說法錯誤，符合題意；CD．電子帶負(fù)電荷，由A運動到B的過程中做加速運動，說明電場力方向由A指向B，電場強度的方向由B指向A，結(jié)合選項AB，說明場源電荷是負(fù)電荷，在A點左側(cè)，C說法錯誤，符合題意，D說法正確，不符合題意。故選BC。6.如圖所示，傾角為θ的斜面靜止在水平面上，將一帶電荷量為+q的小球固定在斜面底端，另一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球靜止在斜面上，小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ，兩小球間距為a，重力加速度為g，靜電力常量為k，試判斷電荷量q的取值范圍（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】q的值很大時，摩擦力沿斜面向下，此時解得q的值很小時，摩擦力沿斜面向上，此時解得故選AC。7.如圖所示，豎直平面內(nèi)三根均勻帶電的絕緣細(xì)棒首尾相連組成一等邊三角形，棒水平放置，所帶電量為，棒和棒所帶電量均為，此時置于三角形正中心O處的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知微粒的質(zhì)量為m、帶電量為，重力加速度大小為g。則（）A.棒在O處產(chǎn)生的電場強度大小為 B.棒在O處產(chǎn)生的電場強度大小為C.撤去棒瞬間，微粒的加速度大小為 D.撤去棒瞬間，微粒的加速度大小為【答案】BC【解析】【詳解】AB．微粒受力圖如下由平衡條件可得根據(jù)對稱性，在O處的場強關(guān)系有聯(lián)立可得A錯誤，B正確；CD．撤去棒瞬間，由牛頓第二定律解得C正確，D錯誤。故選BC。8.如圖所示，一對帶絕緣支柱的導(dǎo)體M、N彼此接觸，且均不帶電，貼在兩端下部的兩片金屬箔是閉合的。當(dāng)把帶正電荷的物體P移近導(dǎo)體M時，下列說法正確的是（）A.M端的金屬箔張開，N端的金屬箔閉合B.M端的金屬箔張開，N端的金屬箔張開C.M左端感應(yīng)出正電荷，N右端感應(yīng)出負(fù)電荷D.若先把M、N分開，再移去P，則M帶負(fù)電荷，N帶正電荷【答案】BD【解析】【詳解】A．把帶正電荷的物體P移近彼此接觸的不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體M、N，由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)異種電荷互相吸引的原理可知，靠近的一端會帶異種電荷，導(dǎo)體N的右端要感應(yīng)出正電荷，在導(dǎo)體M的左端會出現(xiàn)負(fù)電荷，所以導(dǎo)體兩端的驗電箔都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電，AC錯誤、B正確；D．把帶正電荷的導(dǎo)體球P移近彼此接觸的不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體M、N，此時金屬導(dǎo)體M帶負(fù)電荷，N帶正電，先把M、N分開，再移去P，仍然是M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共4小題，共52分.9.某學(xué)校研究性小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置，測量油滴的電荷量。兩塊水平放置的金屬板M、N分別與電池組的兩極相連接，板間產(chǎn)生勻強電場，圖中油滴懸浮在兩板間保持靜止。（1）若要測出圖示油滴的電荷量，除了需要測出油滴的質(zhì)量m，還需測出的物理量有_______；A.兩金屬板間的電壓UB.兩金屬板的長度LC.兩金屬板間的距離dD.兩金屬板的正對面積S（2）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，用你所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=_________；（3）研究小組對許多油滴進行了測定，發(fā)現(xiàn)各個油滴所帶的電荷量都是某一最小電荷量e=1.6×10-19C的整數(shù)倍。下列說法符合實驗事實的是____。A.某次實驗中測得油滴所帶的電荷量為2.2×10-17CB.某次實驗中測得油滴所帶的電荷量為6.4×10-17CC.若僅將兩金屬板的間距變小，則原來處于懸浮狀態(tài)的油滴將向上運動D.若斷開電源并將兩板的間距變大，則原來處于懸浮狀態(tài)的油滴將向下運動【答案】①.AC②.③.BC【解析】【分析】【詳解】（1）[1]油滴懸浮在兩板間保持靜止，根據(jù)平衡條件又平行板間電場強度故故還需要測出兩金屬板間的電壓U和兩金屬板間的距離d。故選AC。（2）[2]由以上解析可知（3）[3]AB．各個油滴所帶的電荷量都是最小電荷量e=1.6×10-19C的整數(shù)倍，故A錯誤，B正確；C．若僅將兩金屬板的間距變小，因為則電場強度增大，向上的電場力大于向下的重力，油滴向上運動，故C正確；D．根據(jù)可得若斷開電源并將兩板的間距變大，則Q不變，則電場強度不變，電場力不變，油滴仍然靜止，故D錯誤。故選BC。10.如圖，小球A用兩根等長的絕緣細(xì)繩a、b懸掛在水平天花板上，兩繩之間的夾角為60°。A的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為C。A的正下方0.3m處固定有一帶等量同種電荷的小球B。A、B均可視為點電荷，靜電力常量，重力加速度。求：（1）細(xì)繩a的拉力大小；（2）剪斷細(xì)繩a瞬間，細(xì)繩b的拉力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）小球A、B之間的庫侖力對小球A受力分析，根據(jù)平衡條件有解得（2）剪斷細(xì)繩a瞬間，A的加速度方向與細(xì)繩b垂直，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得11.如圖所示，一質(zhì)量為的小球用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強電場中，其帶電荷量大小為，靜止時懸線向左與豎直方向夾角為，細(xì)線的長度為，重力加速度g取。（，）（1）該電荷帶何種電性，電場強度E的大??；（2）現(xiàn)撤去電場，小球到達最低點時繩子對小球的拉力大??；（3）在（2）問前提下，小球到達最低點時小球重力的功率是多少?！敬鸢浮浚?）負(fù)電荷；；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）依題意，懸線向左擺，小球受電場力方向與場強方向相反，所以該電荷負(fù)電荷。由平衡條件得小球所受靜電力大小所以小球所在處電場強度的大?。?）撤去電場后小球由初位置來到最低點過程，由動能定理得根據(jù)牛頓第二定律，可得解得（3）由于重力的瞬時功率為又解得12.如圖所示，A、B兩點固定有電量相等且?guī)д姷男∏?，兩小球到其連線中點O的距離均為?，F(xiàn)用兩根長度均為L的絕緣細(xì)線由A、B兩點系一帶電小球C，靜止時，細(xì)線張力恰好為零。已知小球C的質(zhì)量，電荷量，取重力加速度大小，靜電力常量，不計空氣阻力。（1）求小球C所處位置的電場強度大小和方向；（2）求A、B兩小球的電荷量Q；（3）若給小球C一初速度，使小球C恰能在豎直面內(nèi)做圓周運動，求小球C經(jīng)過最低點時細(xì)線的拉力大小?！敬鸢浮浚?），方向豎直向下；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)小球C所處位置的電場強度大小為E，根據(jù)小球C靜止時，細(xì)線張力恰好為零，對小球C受力分析可知解得方向豎直向下。（2）因A、B兩點固定有電量相等且?guī)д姷男∏?，則兩個點電荷在小球C所處位置產(chǎn)生的電場強度的大小相等，設(shè)一個帶正電小球在C所處位置產(chǎn)生的電場強度的大小為，AC與AB連線的夾角為α，由已知條件可知，根據(jù)電場的疊加原理可知小球C所處位置的電場強度解得根據(jù)點電荷電場強度公式解得（3）若給小球C一初速度，使小球C恰能在豎直面內(nèi)做圓周運動，則當(dāng)小球C到達最高點時，細(xì)線張力為零，由對稱性可知最高點和最低點的電場強度大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律得，解得小球C從最高點運動到最低點的過程中，通過分析可知，只有重力做功，根據(jù)動能定理得設(shè)小球C在最低點時細(xì)線的張力為F，根據(jù)牛頓第二定律得解得13.半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于延長線上距O點為的D點，O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A.正電荷， B.正電荷，C.負(fù)電荷， D.負(fù)電荷，【答案】C【解析】【詳解】取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷，根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場強度的矢量和，如圖所示，因為兩段弧長非常小，故可看成點電荷，則有由圖可知，兩場強的夾角為，則兩者的合場強為根據(jù)O點合場強為0，則放在D點的點電荷帶負(fù)電，大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選C。14.如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點L處的b點有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1