第一章静电场的描述 章节综合练（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页粤教版（2019）必修三第一章静电场的描述章节综合练一、单选题1．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A．在和处电势能相等B．由运动到的过程中电势能增大C．由运动到的过程中电场力先增大后减小D．由运动到的过程中电场力先减小后增大2．如图所示，图中实线表示电场线，最可能具有相同电势的两点是（）A．A和B B．B和C C．C和D D．A和D3．如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）A．M点的场强比P点的场强大B．N点的场强与P点的场强相同C．N点的电势比M点的电势高D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大4．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理学中的思想方法，叙述正确的是（）A．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量法的思想B．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法C．在利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了极限思想D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“等效法”5．如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）A．直线c位于某一等势面内，φM＝φQB．直线a位于某一等势面内，φM＞φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功6．如图所示，在x轴上相距为L的两点固定有等量同种正电荷，虚线是中心在的中点、边长也为L的正方形，是正方形的四个顶点，且两点在x轴上。下列说法正确的是（）A．将一电子从a点由静止释放，电子可能沿直线运动到d点B．将一电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度释放，电子可能做匀速圆周运动C．将一电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先增大后减小D．将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功后做负功7．如图，abcd-a'b'c'd'为虚拟正方体空间，两个等量带正电的点电荷分别固定于bb'中点和dd'中点，O、O'分别是面abcd、面a'b'c'd'的中点（图中未画出），下列说法正确的是（）A．将一负试探电荷从O点由静止释放，将在O、O'连线间做往返运动B．b、d两点处的场强相同C．a点处的电势比a'点处高D．a点处的电势比a'点处低8．如图所示，两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点，其另外一端各连接一个带电小球，平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上，长为且竖直；B球悬于空中，长为。两小球的质量均为m，重力加速度为g，则两球间的库仑力大小为（

）A． B． C． D．9．在空中、两点分别放有异种点电荷和，以连线中点为中心作一圆形路径，、、三点恰好将四等分．、为的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．在的连线上，点的电场强度最小B．、、、四点电场强度的大小关系是，C．、、、四点电势的关系是，D．将带正电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能不变10．某静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子自A点由静止开始，仅在电场力作用下最远只能到达在x轴上B点，且从A到O点与O到B点的时间之比为2：1，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．从A到B点，电势一直降低C．AO段图线与OB段图线的斜率的绝对值之比为1：2D．从A运动到B的过程中粒子的电势能先增加后减小11．在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，则（）A．q1和q2带有同种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大12．如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（）A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小C．物体A受到斜面的支持力一直减小D．物体A受到斜面的支持力一直增大13．有两个完全相同的小球A、B，质量均为m，带等量异种电荷，其中A带电荷量为＋q，B带电荷量为－q.现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上，两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧．在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场．如图所示，系统处于静止状态时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为θ＝60°，则弹簧的弹力为(静电力常量为k，重力加速度为g)()A． B．C． D．14．如图所示，空间有一圆锥OBD，点A、E分别是两母线的中点，C为AB的中点，现在顶点O处固定一负的点电荷，下列说法正确的是（）A．A、B两点的电场强度之比为2:1B．圆锥底面圆所在平面为等势面C．若A点的电势为，B点的电势为，则C点的电势小于D．将一负的试探电荷从B点沿直线移到D点，试探电荷的电势能先增大后减小15．如图所示，匀强电场与圆О平面平行，AB为圆直径，长度为10cm，C为圆周上一点，其中。已知A、B的电势分别为1V、4V，C点电势低于A点电势，圆上最低电势为0，最高电势为5V，下列说法正确的是（

）A．该电场的电场强度大小为50V/m，方向与BC连线平行B．该电场的电场强度大小为50V/m，方向与AB连线夹角为63.5°C．把电子自C点移动到О点，电子电势能减少3eVD．把电子自A点移动到C点，电子电势能增加1eV二、填空题16．库仑定律的内容：_______中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成_______，与它们的距离的二次方成_______，作用力的方向在它们的_______上。静电力：电荷间的相互作用力，也叫_______。17．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与______有关，二是与______有关。18．如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，则两板间电场强度E=___________V/m，C点电势φC=___________V，电子在C点具有的电势能为___________eV。三、解答题19．如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电小球处在匀强电场中，给小球施加一个斜向右上、与竖直方向成的恒力F，使小球从A点沿竖直方向匀速运动到B点，之间的距离为d，重力加速度为g，，不计空气阻力，求：（1）匀强电场的电场强度；（2）A、B两点的电势差为多少。20．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。21．如图所示，在一水平向左的匀强电场中，光滑绝缘直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面长，倾角为。有一个电荷量为、质量为的带电小物块（可视为质点）恰能静止在斜面的顶端A处，，，。求：（1）求带电小物块的电性及AB两点间的电势差；（2）若电场强度减小为原来的一半时小物块从A下滑到B的时间t。22．如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角，静电力常量为k，，，求：（1）两球一起向上做加速运动的加速度大小；（2）A球所带的电荷量的大小。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【详解】A．由图像可知，在0～x1之间，电场强度E是正的，是沿x轴正方向的；在x1～x4之间，电场强度E是负的，是沿x轴负方向的，故由x2到x4是逆着电场线的方向，所以x4处的电势要大于x2处的电势，点电荷在两处的电势能不等，故A错误；B．由x1运动到x3的过程中，是逆着电场线方向的，电场力对负电荷做正功，所以电势能减小，故B错误；CD．由x1运动到x4的过程中，x3处的电场强度的大小是最大的，故电荷在该点受到的电场力也应该是最大的，根据故电场力是先增大后减小，故C正确，D错误。故选C。2．B【详解】根据等势面与电场线相互垂直的性质，可以判断B和C两点最有可能在同一个等势面上，B正确。故选B。3．B【详解】AB．根据等量异种电荷周围电场分布规律以及对称性可知M、P两点的电场强度大小相同、方向不同，N、P两点的电场强度相同，A错误，B正确；C．M点和N点到正负电荷的距离都相同，它们位于同一个等势面上，电势相同，C错误；D．根据沿电场线方向电势降低可知M点电势高于P点电势，因为电子带负电，所以电子在M点的电势能比在P点的电势能小，D错误。故选B。4．B【详解】A．在探究求合力方法的实验中使用了等效的思想，选项A错误；B．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验和逻辑推理的方法，故B正确；C．在利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法，选项C错误；D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“理想模型法”，选项D错误。故选B。5．A【详解】AB．据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，直线d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有φM＝φQ＞φN故A正确，B错误；C．由上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，电场力不做功，故C错误；D．由于电子由M点运动到P点的过程中，电场力所做的负功，而M与Q电势相等，那么，电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故D错误。故选A。6．B【详解】A．根据等量同种正电荷的电场线分布特点可知，电子从a点由静止释放时，先受到竖直向下的电场力做加速直线运动，过中心点后，受竖直向上的电场力做减速直线运动，由运动的对称性可知，电子将沿连线在间做往复运动，A错误；B．电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度v释放时，受到垂直速度方向且指向中点的电场力，若满足该电子将做匀速圆周运动，B正确；C．沿直线从a至c，电势先升高后降低，电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先减小后增大，C错误；D．将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功再做负功，再做正功最后做负功，D错误。故选B。7．A【详解】A．由等量同种正点电荷的电场线特点，可知O、O'连线是中垂线，且是关于两正点电荷连线与中垂线交点对称点，连线中点场强是零，中垂线上场强方向总沿中垂线远离交点，在中垂线上从交点到无限远处电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱；所以将一负试探电荷从O点由静止释放，将在O、O'连线间做往返运动，A正确；B．由等量同种正点电荷的电场线特点，可知b、d两点是关于O点的对称点，所以两处的场强大小相等，方向不相同，B错误；CD．a、a'两点是对称点，两点的电势相等，CD错误。故选A。8．B【详解】设夹角为，B球的受力如图甲所示，构成的力的矢量三角形与相似，则有即可得对AB两带电小球整体受力分析如图乙，根据平衡条件可得两弹簧完全相同则解得在力的矢量三角形中，应用余弦定理有故B正确。9．C【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由电场线疏密程度可知，假设两电荷带等量异种电荷，在MN的连线上场强最小的位置在O点，因为M点的点电荷带电量为N点带电量的2倍，可知两电荷MN连线上电场强度最小的位置不在O点，应该出现在O点的右侧，故A错误；B．设Ma=aO=d则Ea＞Ecb、d两点由于对称，则有Eb=Ed故B错误；C．沿电场线方向电势降低，故φa＞φc根据对称性可知φb=φd故C正确；D．正点电荷沿直线由b运动到d的过程中，只是初末位置的电势能相等，过程中电势能在变化。故D错误。故选C。10．C【详解】A．根据沿电场线方向，电势降低可知：在x轴负方向上，静电场方向沿x轴负向；在x轴正方向上，静电场方向沿x轴正向，根据题意可知粒子从A点由静止开始先加速后减速到B点，所以粒子在AO段受到的电场力方向向右，与电场线方向相反，所以粒子带负电，故A错误；B．由图可知从A到B，电势先升高后降低，故B错误；C．粒子从A点到O点过程中，由静止加速到速度最大，从O点到B点过程中，由速度最大减小到零，从A到O点与O到B点的时间之比2：1，根据加速度定义式可知加速度之比为1：2，根据牛顿第二定律可得即电场强度之比为1：2，而-x图像的斜率即为电场强度，所以AO段图线与OB段图线的斜率的绝对值之比为1：2，故C正确；D．由图可知从A到B，电势先升高后降低，所以从A运动到B的过程中粒子的电势能先减少后增加，故D错误。故选C。11．C【详解】A．无穷远处电势为零，有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以q1和q2带有异种电荷，故A错误；B．图中曲线斜率大小等于电场强度，x1处的斜率不为零，故x1处的电场强度不为零，故B错误；C．负电荷从x1移到x2，电势升高，电势能减小，故C正确；D．负电荷从x1移到x2，曲线的斜率减小，电场强度减小，所以负电荷受到的电场力减小，故D错误。故选C。12．B【详解】AB．如图所示以A和C整体为研究对象，设B对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件得由于F大小不变，θ减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小，A错误，B正确；CD．以A为研究对象，分析可知，B对A的库仑力垂直于斜面方向的分力先逐渐增大后逐渐减小，设该分力为F′，斜面倾角为α，根据平衡条件，斜面对A的支持力可知FN′先增大后减小，CD错误。故选B。13．D【详解】对A球受力分析，由共点力平衡可得联立解得故选D。14．D【详解】A．根据题意可知根据点电荷的场强公式可知A、B两点的电场强度之比为，故A错误；B．点电荷的等势面是同心球面，圆锥底面圆所在平面上各点到的距离不相等，所以不是等势面，故B错误；C．若A点的电势为，B点的电势为，若电场为匀强电场，则则C点的电势等于，由于间的场强小于间的场强，根据定性分析可知可知解得故C错误；D．将一负的试探电荷从B点沿直线移到D点，电势先降低后升高，则电势能先增大后减小，故D正确。故选D。15．D【详解】AB．由题意知，圆上最低电势为0，最高电势为5V，所以电场强度为设直径AB与场强方向成角，则解得故AB错误；C．由题意由几何关系知且解得故故故电势能减少2.5eV，故C错误；D．同理可得即把电子自A