高中·新课标·物理·选修3-1
单元测评(一) 静电场
(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.请将正确答案填在答题栏内)
1.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列数字中的( )
A.6.2×10-19 C C.6.6×10-19 C
B.6.4×10-19 C D.6.8×10-19 C
解析:此题关键数字,应是元电荷的整数倍,满足这一条件的数据只有选项B.
答案:B
2.如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( )
A.金属球一定不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电
1
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D.金属球一定带负电
解析:验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,A、C项错误.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B球的端面出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项D错误.
答案:B
3.(多选题)两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为( )
A.5∶2 C.5∶6
B.5∶4 D.5∶9
5q2
解析:由库仑定律,它们接触前的库仑力为F1=k2;若带同种电荷,r9q2
接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为F2=k2;若带异种电荷,r4q2
接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为F2′=k2,由以上计算可r知选项B、D正确.
答案:BD
2
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4.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为( )
A.一定是正电 B.一定是负电
C.可能是正电,也可能是负电 D.无法判断
解析:因A、B都带正电,所以表现为斥力,即B对A的作用力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作用力方向都必须在AC连线上,由平行四边形定则知,合力必定为两个分力的对角线,所以A和C之间必为引力,所以C带负电,故选B.
答案:B
5.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( )
3
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A.a一定带正电,b一定带负电 B.电场力对a做正功,对b做负功 C.a的速度将减小,b的速度将增大 D.a的加速度将减小,b的加速度将增大
解析:由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A项错;电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C项均错;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D项正确.
答案:D
6.如上图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将( )
A.做自由落体运动 B.做曲线运动
C.做沿着悬线的延长线做匀加速直线运动 D.做变加速直线运动
解析:烧断前,小球受三个力而平衡,线的拉力与重力和电场力的合力等大反向,烧断线后,拉力消失,而另外两个力不变,合力与拉力方向相反,则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动,故C项正确.
答案:C
4
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7.(多选题)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零 B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大 D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
解析:根据对称性和叠加原理,O点有三个场强矢量,其中A、B两点的电荷在O点的场强矢量等大反向,矢量和为零,即O点的电场强度等于C点电荷在该处的场强;D点有三个场强矢量,方向分布互为120°,故合场强为零,A项错、B项对.由于D点场强为零,作为分界点,D的左边场强方向向左,右边方向向右.则将点电荷+q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相同,静电力做正功,电势能减小;将点电荷-q从O移向C的过程中,静电力的方向跟移动方向相反,静电力做负功,电势能增加,选项C错、D对.
答案:BD
5