第一章 静电场
学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(2016·浙江省杭州二中高二上学期期中)用金属做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法不正确的是( D )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下感应出的电荷是异种的
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析:笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确;笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异种电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套上是由于圆环所受吸引力大于圆环所受的重力,故选项C正确;笔套碰到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项D错误。
2.(2018·江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等八校高二上学期期末)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示(取无穷远处电势为0)。电场中四个点A、B、C和D的φ-r关系对应图中的a、b、c和d点。则下列叙述正确的是( C )
A.该点电荷一定是负电荷
B.A、B、C和D点的电场强度方向一定相同
C.A、C两点的电场强度大小之比为9∶1
D.将一带正电的试探电荷由A点移动到C点和由B点移动到D点,电场力做功相同
解析:由图象可知,点电荷周围的电势随距离增大而降低,可知该点电荷一定是正电荷,选项A错误;A、B、C和D点不一定在同一条电场线上,则四点的电场强度方向不一定相同,选项B错误;由点电荷场强公式E=可得:Ea∶Ec=∶=9∶1,故C正确;因UAC=4V,UBD=2V,根据W=Uq,则将一带正电的试探电荷由A点移动到C点和由B点移动到D点,电场力做功不相同,故D错误。
3.(2016·吉林一中高二上学期期中)某静电场的电场线分布如图,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( D )
A.EP>EQ,φP<φQ B.EP<EQ,φP>φQ
C.EP<EQ,φP<φQ D.EP>EQ,φP>φQ
解析:由图P点电场线密,电场强度大,则EP>EQ。沿电场线的方向电势降低,则有φP>φQ。故D正确,故选D。
4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( A )
A.-E B.
C.-E D.+E
解析:完整球壳在M点产生电场的场强为k=,根据电场叠加原理,右半球壳在M点产生电场的场强为-E,根据对称性,左半球壳在N点产生的电场的场强为-E,选项A正确。
5.(2017·浙江省温州中学高二上学期期中)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( C )
A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的电势低
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同