静电场及其应用单元测试卷 2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章静电场及其应用单元测试卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，贴在下部的两片金属箔是闭合的。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近金属导体A，导体A和B下部的金属箔片都张开，下列关于感应电荷的分布情况，正确的是()A.A端和B端箔片都带正电 B.A端和B端箔片都带负电C.A端箔片带负电，B端箔片带正电 D.A端箔片带正电，B端箔片带负电2．带有异种电荷的两个金属小球，其所带电荷量分别为0.2C和-0.5C，接触后，两个金属小球所带电荷量的总量为()A.0.7C B.0.35C C.-0.3C D.-0.15C3．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是()A.点的场强 B.粒子在点的加速度C.粒子在点的速度 D.粒子带正电4．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动.取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示，下列图像中合理的是()A.电场强度与位移关系B.粒子动能与位移关系C.粒子速度与位移关系D.粒子加速度与位移关系5．真空中有两个固定的带负电的点电荷，其电量，点电荷q置于连线上某点时，正好处于平衡，则()A.q离比离远 B.q离比离近C.q一定是正电荷 D.q一定是负电荷6．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是()A.甲图：与点电荷等距的a、b两点B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点7．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为的两物块相连接，并静止在光滑水平面上.现使A获得水平向右、大小为3m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得()A.在时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B.从到弹簧由压缩状态恢复到原长C.两物块的质量之比为D.在时刻两物块的动能之比8．一对不等量异种点电荷的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点。下列说法正确的是()A.A点的电势大于B点的电势B.所带电荷量的数值可能是任意的实数C.B点的电场强度大于A点的电场强度D.对的静电力大于对的静电力二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，电力工作人员在几十万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布做成的服装，下列说法正确的是()A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽C.电工穿上屏蔽服后，体内场强为零D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用10．如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是()A.电势，场强B.电势，场强C.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能11．静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化微粒在高压直流电场作用下带电，并吸附于带正电的基底。如图所示，静电喷涂设备由喷枪、喷杯以及静电喷涂高压电源等组成。则下列说法正确的是()A.雾化微粒在高压直流电场作用下带正电荷 B.雾化微粒在高压直流电场作用下带负电荷C.雾化微粒在吸附过程中电势能增加 D.雾化微粒在吸附过程中电势能减少12．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称.则()A.B、C两点场强大小和方向都相同 B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最强 D.B、O、C三点比较，O点场强最弱三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．如图所示，为电场中的三点，其中C点的场强________________，若将某点电荷分别放置在三点，该点电荷放置在A点时受到的电场力________________。（均填“最大”或“最小”）14．有三个相同的金属小球，其中小球A带有的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与小球A接触后分开，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三个小球的带电荷量分别为_______C，_______C，_______C。15．有三个用绝缘柱支撑的相同导体球，A带正电，电荷量为q，B和C不带电。讨论用什么办法能使：（1）带等量正电荷；（2）都带负电；（3）带等量的异种电荷；（4）B带正电，电荷量为。16．如图所示，粗糙的水平轨道AB与光滑的半圆轨道BC平滑连接，且在同一竖直平面内，一质量的木块静止在A点，被一水平向右飞来的质量的子弹射中，子弹滞留在木块中，不计子弹在木块中的运动时间，木块沿轨道滑到C点后水平飞出，并恰好落回A点。已知A、B两点的距离，半圆轨道的半径，木块与水平轨道AB间的动摩擦因数，重力加速度，求：（1）木块在C点时对轨道的压力大小；（2）子弹射入木块前瞬间的速度大小。17．如图所示，两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上。一颗质量为m子弹，以水平速度射入A球，并在极短时间内嵌在其中。求：在运动过程中。（1）关键环节：什么时候弹簧的弹性势能最大，最大值是多少？（2）A球的最小速度和B球的最大速度。18．如图所示，在长为2L、宽为L的区域内正好一半空间有方向平行于短边向上的匀强电场，无电场区域位于区域右侧另一半内，现有一个质量为m、电荷量为的粒子，以平行于长边的速度从区域的左上角A点射入该区域，不考虑粒子重力，要使这个粒子能从区域的右下角的B点射出，求电场强度的大小。

参考答案1．答案：C解析：把带正电荷的带电体C移近导体，由于静电感应，A端感应出负电荷，B端感应出正电荷。故选C。2．答案：D3．答案：D解析：A.电场线越密的地方电场强度越大，因此故A错误；B.同一电荷在M处的电场力小于N处的电场力，根据牛顿第二定律可知故B错误；CD.粒子受力的方向总是指向运动轨迹的内侧，从粒子运动的轨迹可知，粒子受力方向与电场线方向相同，带正电荷，且从M向N运动过程中，电场力做正功，运动速度增加，故C错误，D正确。故选D。4．答案：D解析：AD.带电粒子在电场中仅受静电力作用，则有可知图像的斜率切线绝对值表示电场力大小，根据题图可知，带电粒子受到的电场力逐渐减小，则电场强度随位移变化逐渐减小，带电粒子的加速度随位移变化逐渐减小，故A错误，D正确；B.根据动能定理可得可知图像的切线斜率表示电场力，由于电场力逐渐减小，则图像的切线斜率逐渐减小，故B错误；C.由于电场力逐渐减小，可知粒子做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大值，故速度与位移一定不是线性关系，故C错误。故选D。5．答案：A解析：AB.对点电荷q，根据库仑定律又可得q离比离远，故A正确，B错误；CD.点电荷q置于连线上某点时，正好处于平衡，根据平衡条件可知，点电荷q受到的合力为零。当点电荷q在中间时，q可以是正电荷，也可以是负电荷，故CD错误。故选A。6．答案：B解析：A、甲图为正的点电荷的电场，图中ab两点在同一个圆上，所以ab两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故场强不同，故A错误;B、乙图为等量的异种电荷的电场，在起中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时ab两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故B正确。C、丙图中ab处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，并且电场线与等势面垂直，但由于此时的ab是左右不对称的，所以ab两点的电势相等，电场强度大小不相等、方向相同，故C错误;D、丁图是匀强电场，ab点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，b点的电势要比a点的电势高，故D错误。7．答案：C解析：从题图可知，从0到的过程中弹簧被压缩，时刻两物块达到共同速度1m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；由题图可知，时刻两物块的速度相等，弹簧处于伸长状态，从到时间内A做加速运动，B做减速运动，弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误；由题图可知，时刻两物块速度相同，都是组成的系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得，C正确；由题图可知，在时刻，的动能之比为，D错误.8．答案：A解析：因为沿电场线电势逐渐降低，由题图可知，B点所在等势面电势低于A点所在等势面的电势，故A点的电势大于B点的电势，故A正确；任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故B错误；因为电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知B点的电场强度小于A点的电场强度，故C错误；对的静电力与对的静电力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。故选A。9．答案：BC解析：电工穿上屏蔽服后，人体内电场强度处处为零从而使人体免受高压电场的危害，B、C正确，A、D错误。10．答案：BC解析：由电场线的疏密反映场强大小知。沿电场线方向电势降低，故，所以A错，B对；将正电荷从A移到B，电场力做正功，电势能减少，故C对；负电荷在电势高处电势能小，故D错。11．答案：BD解析：由题图知，待喷涂工件带正电，所以涂料微粒应带负电，选项B正确；静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，电场力做正功，电势能减少，选项D正确。12．答案：ACD解析：A、根据对称性看出，两处电场线疏密程度相同，则两点场强大小相同,这两点场强的方向均由，方向相同.故A正确；B、根据对称性看出，两处电场线疏密程度相同，则两点场强大小相同.由图看出，两点场强方向相同.故B错误.C、由图看出，三点中，O处电场线最密，O的场强最强.故C正确D、由图看出，三点比较，O处电场线最疏，O点场强最弱.故D正确。故选ACD。13．答案：最大；最小解析：电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大，由图可知，C点处电场线较密，C点的电场强度最大;根据可知，可知A点的电场强度最小，同一点电荷放在A点受到的电场力最小。14．答案：解析：小球C先与小球A接触后平分A的电荷，则，再让小球B与小球A接触后分开，则，最后让小球B与小球C接触后分开，则。15．答案：见解析解析：（1）B与A接触后，再与C接触。（2）使A靠近B、C，B、C用导线接地后，断开导线。（3）用导线将B、C连接，使A靠近B，断开导线。（4）B与A接触后，再与C接触，此时A带正电，B带正电，让B再次与A接触分开后，B带正电。16．答案：（1）12.5N（2）290m/s解析：（1）木块从C点落回A点的过程中做平抛运动，则竖直方向水平方向在C点，根据牛顿第二定律可得联立解得（2）设子弹射入木块前瞬间的速度大小为，根据动量守恒得根据速度位移公式根据能量守恒可得解得17．答案：（1）（2）见解析解析：子弹与A