1、 - 1 - 第九章测评第九章测评 (时间:60 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 12 个小题,每题 4 分,共 48 分。16 是单选题,712 是多选题,多 选、错选均不得分,漏选得 2 分) 1.关于电场线的下列说法中,正确的是( ) A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B.沿电场线方向,电场强度越来越小 C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受静电力就越大 D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定 解析电场线上某点的切线方向就是该点的电场强度方向,和正电荷受力方向相同,和负电荷受 力方向相反,故 A 选项错;电场强度的大小用电场线的疏
2、密表示,与电场线的方向无关,故 B、D 选项错,C 选项对。 答案 C 2.关于库仑定律公式 F=k ,下列说法正确的是( ) A.该公式对任何情况都适用 B.当真空中的两个电荷间的距离 r0 时,它们之间的静电力 F C.当真空中的两个电荷之间的距离 r时,库仑定律的公式就不适用了 D.当真空中的两个电荷之间的距离 r0 时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用 了 解析库仑定律适用于真空中点电荷,当真空中两电荷间的距离 r0 时,两电荷不能看成点电荷, 公式不适用,故选项 D 对。 答案 D 3.如图所示,四个质量均为 m、带电荷量均为+q 的微粒 a、b、c、d 距离地面的高度相
3、同,以相 同的水平速度被抛出,除了 a 微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为 E 的匀 强电场(mgqE),这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是 ta、tb、tc、td,不计空气阻力,则 ( ) A.tbac,又由 h= at 2得 t bEb;若此电场线为负点电荷电场中的,则有 EaEB C.Q 可能为负电荷,也可能为正电荷 D.Q 在 A 的左侧且为负电荷 解析根据速度时间图像分析,电荷做加速度减小的加速运动,所以静电力向右,电场线方向向 左,A对;加速度减小,静电力减小,电场强度减小,B对;根据点电荷电场特点,Q只能在A的左侧且 为负电荷,D 对。 - 5 - 答案
4、ABD 12.如图所示,AB 是某点电荷电场中的一条电场线。在电场线上 P 处自由释放一个负试探电荷 时,它沿直线向 B 点运动。对此现象,负试探电荷的运动情况可能是(不计电荷重力)( ) A.电荷向 B 做匀速运动 B.电荷向 B 做匀加速直线运动 C.电荷向 B 做匀减速直线运动 D.电荷向 B 做加速度逐渐增大的直线运动 解析由于负电荷从 P 点静止释放,它沿直线运动到 B 点,说明负电荷受力方向自 P 指向 B,则电 场强度方向自 A 指向 B。由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都 能产生一段直线电场线,所以只能确定负电荷受的静电力方向向左(自 P 指向 A),
5、不能确定静电 力变化情况,也就不能确定加速度变化情况,加速度可能减小,可能不变,可能增大,故选项 BD 对, 选 BD。 答案 BD 二、实验题(本题共 2 个小题,每空 1 分,共 12 分) 13.观察静电感应现象的操作如下。 (1)带正电的 C 移近导体 A,金属箔片 ,移走 C 之后金属箔片 。 (2)带正电的 C 移近导体 A,先把 AB 分开,再移走 C,金属箔片 ,A 带 电,B 带 电, 再让 AB 接触,金属箔片 。 (3)带正电的 C 移近导体 A,用手摸一下 A 或者 B,移走 C,再分开 AB,金属箔片 ,A、B 带 电。 (4)把 C 碰一下 A 或者 B,移走 C,
6、分开 AB,A、B 带 电。 解析(1)C 靠近 A,A 端感应出负电荷,B 端感应出正电荷,电子从 B 端移到 A 端,金属箔片张开,移 走 C 之后金属箔片闭合。 (2)C 靠近 A,金属箔片张开,先分开 AB 再移走 C,金属箔片张开,A 带负电,B 带正电,再让 AB 接触,金属箔片闭合。 (3)C 靠近 A,用手摸一下 A 或者 B,手上的电子移到 B,移走 C 分开 AB,AB 带负电。 (4)C 碰一下 A 或者 B,电子转移到 C 上,移走 C 再分开 AB,AB 带正电。 答案(1)张开 闭合 (2)张开 负 正 闭合 (3)张开 负 (4)正 14.在探究“两电荷间相互作用
7、力的大小与哪些因素有关”的实验中,一同学猜想可能与两电荷的 距离和电荷量有关。他选用带正电的小球 A 和 B,A 球放在可移动的绝缘座上,B 球用绝缘丝线 悬挂于玻璃棒 C 点,如图所示。 - 6 - 实验时,先保持两球电荷量不变,使 A 球从远处逐渐向 B 球靠近,观察到两球距离越小,B 球悬线 的偏角越大;再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B 球悬线的偏 角越大。 实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的 而增大,随其所带电荷量的 而 增大。 此同学在探究中应用的科学方法是 (选填“累积法”“等效替代法”“控制变量 法”或“演绎法”)。 解析由题意知,悬线夹
8、角越大,说明受力越大,故两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增 大,随其所带电荷量的增大而增大。此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法。 答案减小 增大 控制变量法 三、计算题(本题共 4 个小题,每题 10 分) 15.如图所示,把一个倾角为 的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,有一质量 为 m、 带电荷量为+q 的物体以初速度 v0从 A 端滑上斜面恰好沿斜面匀速运动,求匀强电场的电 场强度的大小。(重力加速度取 g) 解析物体匀速运动,说明它受到的重力、静电力、支持力的合力为零,如图所示。 由平衡条件知 F=mgtan 根据电场强度的定义知 E= tan 答案 tan
9、 16.如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域, 电场强度 E=3104 N/C。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 m=510-3 kg 的带电小球,静止时 小球偏离竖直方向的夹角 =60(g 取 10 m/s2)。试求: (1)小球的电性和电荷量; (2)悬线的拉力; (3)若小球静止时离右板 d=5 10-2m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板。 解析 (1)小球受静电力向右,故带正电,受力分析如图所示。 - 7 - 由平衡条件有 Eq=mgtan 60 解得 q= 10-6 C (2)由平衡条件得 F= 解得 F=0.1 N (3)剪断细线后,小
10、球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向做自由落体运 动。 在水平方向上有 ax= d= axt 2 联立以上两式解得 t=0.1 s 答案(1)正电 10-6 C (2)0.1 N (3)0.1 s 17.如图所示,均可视为质点的三个物体 A、B、C 在倾角为 30的光滑绝缘斜面上,A 绝缘,A 与 B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,质量分别为mA=0.43 kg,mB=0.20 kg,mC=0.50 kg,其中A不带 电,B、C 的电荷量分别为 qB=+210-5 C、qC=+710-5 C 且保持不变,开始时三个物体均能保持 静止。现给 A 施加一平行于斜面向上的力 F,使 A
11、 做加速度 a=2.0 m/s2的匀加速直线运动,经过 时间 t,力 F 变为恒力。已知静电力常量 k=9.0109 N m2/C2,g 取 10 m/s2。求: (1)开始时 BC 间的距离 L; (2)F 从变力到恒力需要的时间 t。 解析(1)A、B、C 静止时,以 AB 为研究对象有:(mA+mB)gsin 30= 解得:L=2.0 m。 (2)给 A 施加力 F 后,AB 沿斜面向上做匀加速运动,AB 分离时两者之间弹力恰好为零,对 B 用牛顿第二定律得: -mBgsin 30=mBa 解得:l=3.0 m 由匀加速运动规律得:l-L= at 2 解得:t=1.0 s。 答案(1)2
12、.0 m (2)1.0 s 18. - 8 - 在电场强度为 E 的匀强电场中,取 O 点为圆心、r 为半径作一圆周,在 O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a、b、c、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点。当把一试探电荷+q 放在 d 点恰好 平衡(如图所示,不计重力),求: (1)匀强电场电场强度 E 的大小、方向。 (2)试探电荷+q 放在点 c 时,受力 Fc的大小。 (3)试探电荷+q 放在点 b 时,受力 Fb的大小、方向。 解析(1)试探电荷+q 放在 d 点时,受+Q 的作用力方向竖直向上。 根据平衡条件可知 qE=k ,匀强电场对+q 的作用力方向向下, 解得 E=k ,方向竖直向下。 (2)试探电荷+q 放在点 c 时,受+Q 的作用力方向向左,大小为 k ,受匀强电场的作用力方向 向下,大小为 qE=k 所以+q 放在点 c 时受力 Fc= 。 (3)试探电荷+q 放在点 b 时,受+Q 的作用力方向向下,大小为 k ,受匀强电场的作用力方向 向下,大小为 qE=k 所以+q 放在点 d 时受力 Fd= ,方向竖直向下。 答案(1)k ,方向竖直向下 (2) (3) ,方向竖直向下
