必修第第三册第九章测试（有解析）

保密★启用前
必修第第三册第九章测试
物理
（全卷满分100分，用时90分钟）
一、单选题
1．如图所示，—个质量为30g、带电荷量为C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行。当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，则匀强电场方向和大小为（g取10m/s2）（　　）
A．水平向右，5×106N/C B．水平向右，1×107N/C
C．水平向左，5×106N/C D．水平向左，1×107N/C
2．下列有关静电现象说法正确的是（　　）
A．当带电云层靠近建筑物时，由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的异种电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为静电屏蔽
B．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免静电屏蔽
C．野外高压输电的三条输电线上方设置两条导线，这两条导线必须与大地相连接
D．超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服，是为了防止尖端放电对人体造成伤害
3．如图所示，起初用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，且均不带电。手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A，但不接触，把A、B分开后，A带上-1.0×10-8C的电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．B得到1.0×108个电子 B．B失去1.0×108个电子
C．B带-1.0×10-8C电荷 D．B带+1.0×10-8C电荷
4．“顿牟”指玳瑁的甲壳,“掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体.不考虑万有引力的作用,发生“顿牟掇芥”时,两者可能的带电情况是(　　)
A．玳瑁壳带正电,芥子带正电
B．玳瑁壳带负电,芥子带负电
C．玳瑁壳带正电,芥子不带电
D．玳瑁壳不带电,芥子不带电
5．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的静电力大小为 F,如果将这两个点电荷之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间静电力的 大小为( )．
A．F B．2F C．4F D．F
6．如图所示，直导线通电后，发现正下方小磁针的N极向纸外转动，下列关于该实验现象的判断正确的是
A．通电导线在其下方产生水平向右的磁场
B．通电导线在其上方产生水平向左的磁场
C．将小磁针取走则电流周围的磁场消失
D．通电导线中电流方向从 b 到a
7．如图所示，A、B为某电场中同一电场线上的两个点，这两点电场强度的大小分别为EA、EB．关于两点的场强，下列判断正确的是（　　）
A．EA>EB，方向相同 B．EA>EB，方向不同
C．EA EB，方向相同 D．EA EB，方向不同
二、多选题
8．如图示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO，竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现若稍改变F的大小，使b稍有向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（ ）
A．ab间的电场力增大 B．作用力F将减小
C．系统重力势能增加 D．系统的电势能将增加
9．如图，一电子以某一初速度进入电荷量为Q的某点电荷电场中，a、b为粒子运动轨迹上的两点，a、b两点间的直线距离为d，已知a点场强方向所在直线与ab连线间夹角α=30°，b点场强方向所在直线与ab连线间夹角β=60°。电子的电荷量为e，点电荷周围某点的电势，其中r为该点到点电荷的距离。电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　）
A．b点电势高于a点电势
B．电子在a点的电势能小于在b点的电势能
C．电子从a到b过程中，电场力做的功为
D．电子先后经过a、b两点时的加速度大小之比为1：3
10．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的点电荷的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）
A．带电粒子所带电荷的电性；
B．带电粒子在a、b两点的受力方向；
C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大；
D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大．
11．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下对几位科学家所做出的科学贡献描述中，说法正确的是（　　）
A．库仑通过实验得到库仑定律，并测定静电力常量
B．法拉第最早提出场的概念
C．伽利略发现行星运动三定律
D．牛顿发现万有引力并测得万有引力常量
12．下列有关物理方法和创新实验的叙述正确的是（　　）
A．库仑发明了扭秤，巧妙而准确地测量出了电荷间的静电力
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．安培开创了科学实验之先河，测出了万有引力常数
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
三、解答题
13．在竖直平面内，绝缘细线上端固定在天花板上，下端系有一电荷量为q的带电小球．当小球置于沿水平方向、电场强度为E的匀强电场中，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示．求：
（1）小球所带电性；
（2）小球的质量m；
（3）若细线突然断了，细线断的瞬间，小球的加速度a的大小．
14．电场中某区域的电场线分布如图所示,已知A点的电场强度E=3.0×104 N/C。将电荷量q=4.0×10-8 C 的点电荷放在电场中的A点。
(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F;
(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向。
15．一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37o角，（重力加速度为g），求：
（1）该静止小球带何种电；
（2）匀强电场的电场强度的大小；
16．如图所示，在点电荷+Q产生的电场中的一条水平电场线上取a、b两点，ob长是oa的4倍，当在a处放一电量q=1.5×10-8C带正电的检验电荷时，受到的电场力大小为F=3×10-6N．
(1)求a处的电场强度的大小、方向？(2)如果在b处放一个电子，求它所受电场力的大小和方向？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】电场力水平向左，但电荷带负电，负电荷电场力方向与电场线方向相反，故电场强度方向向右。如图
由平衡条件
，
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【详解】A．当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电。故A错误；
B．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免尖端放电，故B错误；
C．野外高压输电的三条输电线上方设置两条导线，这两条导线要与大地相连接，才能起到屏蔽作用，故C正确；
D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服，要用包含金属丝的织物制成，起到静电屏蔽的作用，从而保护工人；故D错误。
故选C。
3．D
【详解】AB．由静电感应，导体A聚集负电荷，导体B聚集正电荷，导体A得到电子，导体B失去电子，电子数为
AB错误；
CD．根据电荷守恒定律可得，A带上-1.0×10-8C的电荷，则B带+1.0×10-8C电荷，C错误D正确。
故选D。
4．C
【详解】两者相互吸引时,可能带异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电,故选项C正确.
5．D
【详解】距离改变之前：
将这两个点电荷之间的距离变为原来的2倍
A. F与分析不符，故A错误．
B. 2F与分析不符，故B错误．
C. 4F与分析不符，故C错误．
D. F与分析相符，故D正确．
6．D
【分析】小磁针位于磁场内，受到磁场对它的作用，会发生偏转，小磁针N极的指向为磁场的方向；根据安培定则即可判断通电导线中电流方向．
【详解】小磁针N极的指向为磁场的方向，小磁针的N极向纸外转动，所以磁场方向垂直纸面向外，故AB错误；磁场是由导线产生的，与小磁针无关，故C错误；根据安培定则即可判断通电导线中电流方向从 b 到a，故D正确．所以D正确，ABC错误．
【点睛】本题考查了小磁针转动的原因和电流的磁效应的知识．
7．D
【详解】因B点的电场线比A点密集，可知EA EB，场强方向是电场线的切线方向，则两点的场强方向不同。
故选D。
8．BC
【详解】以球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，电场力为：，减小，增大，则电场力减小，挡板对的弹力，减小，减小．对整体研究：水平方向：，则作用力将减小．故A错误，B正确；电场力减小，根据库仑定律得知，两球间的距离增大，电场力做正功功，系统的电势能减小，而做正功，根据功能关系可知，系统重力势能增加，故C正确，D错误．
【名睛】本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，先对研究，再对研究，比较简便，注意系统的重力势能与电势能的变化关系．
9．ACD
【详解】A．电子仅受电场力作用做曲线运动，可知受的是吸引的库仑力，则场源电荷为正电荷，如图所示
因，结合可知，，故A正确；
B．根据电势能可知，电子的电量，则电势能有，故B错误；
C．电子从a到b过程中电场力做的功由功能关系有
故C正确；
D．电子的加速度大小由牛顿第二定律为
则a、b两点时的加速度大小之比为
故D正确；
故选ACD。
10．BCD
【详解】AB.由图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性.故A错误，B正确.
CD.由于粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，故从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大.故CD正确.
11．AB
【详解】A．库仑通过实验得到库仑定律，并测定静电力常量，选项A正确；
B．法拉第最早提出场的概念，选项B正确；
C．开普勒发现行星运动三定律，选项C错误；
D．牛顿发现万有引力，卡文迪许测得万有引力常量，选项D错误。
故选AB。
12．ABD
【详解】A．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，B正确；
C．卡文迪许测出了万有引力常数，C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机，D正确。
故选ABD。
13．（1）正电 （2）（3）
【详解】（1）根据带电小球受力情况分析，小球所受的电场力水平向右，可知：小球带正电．
（2）对小球受力分析，可得：
qE＝mgtan θ
解得：
（3）细线断的瞬间，小球所受合力：
由牛顿第二定律，可得：F＝ma，解得：
14．（1）1.2×10-3 N（2）
【详解】（1）点电荷在A点所受电场力
F=qE=4.0×10-8×3.0×104 N=1.2×10-3N
（2）点电荷在A点所受电场力的方向如图所示
15．（1）正电；（2）
【详解】（1）由平衡条件可判断小球带正电。
（2）小球静止在电场中受力如图
由平衡条件得
解得
16．（1）200N/C 方向向右，（2） 方向向左
【分析】由题中“在点电荷+Q产生的电场中的一条水平电场线上取a、b两点”可知，本题考查正电荷周围电场的场强和验电荷所受电场力，根据库仑定律和正电荷电场线特点可分析本题．
【详解】（1）根据电场力公式可得
方向向右；
（2）根据点电荷电场强度公式有
得
所以
则
方向向左
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

必修第第三册第九章测试（有解析）