【文档说明】2023-2024学年高中物理人教版2019 必修第三册课后习题 第九章 第九章测评 Word版含解析.docx，共(8)页，399.715 KB，由小赞的店铺上传

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第九章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布,熔喷布的纤维里加入了驻极体材料,它

能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒,从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化,然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性,但分子

内正、负电荷分布并不完全重合,每个分子都可以看成是等量异号的电荷对。如图所示,某种电介质未加电场时,分子取向随机排布,熔化时施加水平向左的匀强电场,正、负电荷受电场力的作用,分子取向会发生变化。冷却后撤掉电场,形成驻

极体,分子取向能够较长时间维持。根据以上信息可知,下列说法正确的是()A.驻极体能够吸引带电的微粒,但不能吸引电中性的微粒B.驻极体吸附小微粒利用了静电感应,所以驻极体所带的总电荷量一定不为零C.不带电的微粒也能被驻极体吸引,但并不会中和驻极体表面的电荷D.加有驻极体的口罩

会因存放时间过长向外放电而使其中的电场衰减答案C解析驻极体所带的总电荷量始终为零,但能够吸引带电的微粒,也能吸引电中性的微粒,故A、B错误,C正确;加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期,这是由于外界震动等作用使驻极体内部的分子取向变得不再一致,而不是驻极

体向外放电使电荷减少的结果,故D错误。2.关于库仑定律公式F=k𝑞1𝑞2𝑟2,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r→0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r→0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用了答案D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r→0时,两电荷不能看成点电荷,公式不适用,故选项

D对。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(mg>qE),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.tb<ta<tc<tdB.tb=tc<ta=tdC.ta=td<tb<tcD.tb<ta=td<tc答案D解析根据四个微粒所受静电力的情况可以判断出,竖直方向上的加速度大小关系为a

b>aa=ad>ac,又由h=12at2得tb<ta=td<tc,选项D正确。4.A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受静

电力为()A.-𝐹2B.𝐹2C.-FD.F答案B解析设A处电场强度为E,则F=qE;由点电荷的电场强度公式E=𝑘𝑄𝑟2可知,C处的电场强度为-𝐸4,在C处放电荷量为-2q的点电荷,其所受静电力为F'=-2q·-𝐸4=𝐹2,故选B。5.如图所示,abcde是

半径为r的圆的内接正五边形,当在顶点a、b、c、d、e处各固定一带电荷量为+Q的点电荷时,O点的电场强度为零;若在e处改为固定一带电荷量为-3Q的点电荷,a、b、c、d各处点电荷不变,则圆心O处的电场强度大小为(静电力常量为k)()A.4𝑘𝑄𝑟2B.3𝑘𝑄𝑟2C

.2𝑘𝑄𝑟2D.𝑘𝑄𝑟2答案A解析初始时,O点的电场强度大小为零,若取走e处的点电荷,则其余点电荷在O处产生的合电场强度大小为k𝑄𝑟2,方向为O→e;若在e处换上电荷量为-3Q的点电荷,则该点电荷在O处产生的电场强度大小为k3𝑄𝑟2,方向也为O→e,因此叠加可得,圆心O

处的电场强度大小为4𝑘𝑄𝑟2,故A正确。6.如图所示,一半径为R的绝缘环上,均匀地带有电荷量为Q的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L。静电力常量为k,关于P点的电场强度E,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识

,通过一定的分析,判断正确的表达式是()A.𝑘𝑄𝑅2+𝐿2B.𝑘𝑄𝐿𝑅2+𝐿2C.𝑘𝑄𝑅√(𝑅2+𝐿2)3D.𝑘𝑄𝐿√(𝑅2+𝐿2)3答案D解析将圆环分为n个小段,当n相当大时,每一小段都可以看作点电荷,其所带电荷量为q=𝑄𝑛,由点电荷电场强

度公式可求得每一点电荷在P处的电场强度为Ep=k𝑄𝑛𝑟2=k𝑄𝑛(𝑅2+𝐿2),由对称性可知,各小段带电环在P处的电场强度Ep的垂直于轴向的分量Ey相互抵消,而Ep的轴向分量Ex之和即为带电环在P处的电场强度E,即E=nEx=n×𝑘𝑄𝑛(𝐿2

+𝑅2)×𝐿𝑟=𝑘𝑄𝐿𝑟(𝐿2+𝑅2)=𝑘𝑄𝐿√(𝐿2+𝑅2)3,选项D对。7.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端

系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则()A.小球A与B之间静电力的大小为

𝑘𝑞2𝑚𝑑2B.当𝑞𝑑=√𝑚𝑔sin𝜃𝑘时,细线上的拉力为0C.当𝑞𝑑=√𝑚𝑔tan𝜃𝑘时,细线上的拉力为0D.当𝑞𝑑=√𝑚𝑔𝑘tan𝜃时,斜面对小球A的支持力为0答案C解析根据库

仑定律可得两小球之间的静电力大小为F=𝑘𝑞2𝑑2,选项A错;当细线上的拉力为0时,小球A受到静电力、斜面支持力、重力,由平衡条件得𝑘𝑞2𝑑2=mgtanθ,解得𝑞𝑑=√𝑚𝑔tan𝜃𝑘,选项B错,C对;由受力分析可知,斜面对小球

的支持力不可能为0,选项D错。二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线

上有a、b两点,用Ea、Eb表示a、b两点的电场强度大小,则()A.a、b两点电场强度方向相同B.电场线从a指向b,所以Ea>EbC.电场线是直线,所以Ea=EbD.不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小不能确定答案AD解析由于

电场线上每一点的切线方向跟该点的电场强度方向一致,而该电场线是直线,故A对。电场线的疏密表示电场的强弱,只有一条电场线时,Ea和Eb的关系不能确定。故正确选项为A、D。9.图甲为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的

两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,其速度—时间图像如图乙所示,则下列叙述正确的是()A.电场线方向由B指向AB.电场强度大小EA>EBC.Q可能为负电荷,也可能为正电荷D.Q在A的左侧且为负电荷答案ABD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。10.(2021广东信宜三中高二期中)如图所示,在水平放置的

无限大光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘、带正电的小球(可视为质点,且不影响原电场)自左侧以初速度v0在金属板上向右运动,在运动过程中()A.小球做先减速后加速的运动B.小球做匀速直线运动C.小球受到的静电力做功不为0D.小球受到的静电力做功为0答案BD解析

金属板处于正点电荷Q形成的电场中,达到静电平衡后,在水平放置的金属板的上表面,电场方向垂直表面竖直向下,所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用,在水平方向上不受力的作用,所以小球做匀速直线运动。小球受

到的静电力不做功。三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)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A、B分开,再移走C,金属箔片,A带电,B带

电,再让A、B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A、B,金属箔片,A、B带电。(4)把C碰一下A或者B,移走C,分开A、B,A、B带电。答案(1)张开闭合(2)张开负正闭合(3)张开负(4)正解析(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A、B再移走C,金属箔片张开,A带负电,B带正电,再让A、B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A、B,移走C分开A、B,A、B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A、B,A、B带正电。12.(9分)在探究“两电荷间相互作用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。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”)。答案减小增大控制变量法解析由题意知,悬线偏角越大,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。13.(10分)如图所示,把一个倾角为θ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)答案𝑚𝑔𝑞tanθ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=mgtanθ根据电场强度的定义知E=𝐹𝑞=𝑚𝑔𝑞tanθ14.(12分)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=3×104N/C。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g取10m/s2)。试求:(1)小球的电性和电荷量。(2)悬线的拉力大小。(3)若小球静止时离右板

d=5√3×10-2m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板。答案(1)正电5√33×10-6C(2)0.1N(3)0.1s解析(1)小球受静电力向右,故带正电,受力分析如图所示。由平衡条件有Eq=mgta

n60°解得q=5√33×10-6C(2)由平衡条件得F=𝑚𝑔cos60°解得F=0.1N(3)剪断细线后,小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动。有ax=𝐸𝑞𝑚,d=12axt2联立以上两式解得t=0.1s15.(16分)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点时恰好平衡(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。答案(1)k𝑄𝑟2,方向竖直向下(2)√2𝑘𝑄𝑞𝑟2(3)2𝑘𝑄𝑞𝑟2,方向竖直向下解析(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=k𝑄𝑞𝑟2,匀强电场对+q的作用力方向向下,解得E=k𝑄𝑟2,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k𝑄𝑞𝑟2,受匀强电场的作用力方向向下,大小为qE=k𝑄𝑞𝑟2所以+q放在点c时受

力Fc=√2𝑘𝑄𝑞𝑟2。(3)试探电荷+q放在点b时,受+Q的作用力方向向下,大小为k𝑄𝑞𝑟2,受匀强电场的作用力方向向下,大小为qE=k𝑄𝑞𝑟2所以+q放在点b时受力Fb=2𝑘𝑄𝑞𝑟2,方向竖直向下。