1、阶段综合评价（一） 静电场的描述(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1(2021漳州检测)真空中有距离保持不变的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了原来的，但它们之间的相互作用力保持不变，则另一点电荷的电荷量减少了原来的()A.B.C.D.解析：选B因为一个点电荷的电荷量增加了原来的，则q1q1，根据库仑定律的公式Fk知，若库仑力不变，则q2q2，即另一电荷的电荷量减小了原来的，故B正确，A、C、D错误。2如图所示，是某验电器的结构图。下列说法正确的是()A当带电体靠近金属盘时，金属箔张开
2、一定角度B金属箔张开过程，电场力一定做负功C两金属箔张开，说明金属盘带正电D两片金属箔张开时，可能带异种电荷解析：选A当带电体靠近金属盘时，由于发生静电感应，金属箔带上了同种电荷，这两片金属箔张开一定角度，在张开的过程中电场力做正功；验电器只能判断物体是否带电，不能说明是哪种电荷，故也不能说明金属盘带哪种电荷，故A正确，B、C、D错误。3在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强
3、电场中的a、b两点解析：选C题图甲中，a、b两点电场强度大小相等，方向不同，故A不符合题意；题图乙中，a、b两点电场强度大小相等，方向相同，故B不符合题意；题图丙中电场强度大小相等，方向相反，故C符合题意；电场线的疏密程度代表电场强度的大小，故题图丁中，b点电场强度大于a点电场强度，故D不符合题意。4(2021中山检测)真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，选项图中能正确表示轴上场强情况的是()解析：选A对于两个等量异种点电荷形成的电场，在它们连线的中垂线上，从连线中点到无穷远处场强逐渐减小，所以选项A正确。5如图所示是两个等量异种点电荷的电场线分布，A、B
4、是电场中的两点，则()A左侧源电荷带负电BA点电势比B点电势高CA、B两点电场强度相等D正电荷在A点电势能大于在B点电势能解析：选A根据点电荷的电场线分布特点可知，左侧为负电荷，右侧为正电荷，选项A正确；根据电场线的性质，B点电势高、电场强度大，正电荷在B点的电势能大，选项B、C、D错误。6如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是该点电荷标有电场方向的一条电场线，一带电粒子只在静电力作用下从A沿着虚线运动到B。设该粒子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()A粒子一定带负电B点电荷 Q靠近M端CA、B两点的电场强度关系是EAEBD该粒子在A
5、、B两点的电势能EpAEpB解析：选D点电荷Q电性不清楚，点电荷可能带正电荷靠近N端，也可能带负电荷靠近M端，点电荷的电场不是匀强电场，故选项B、C错误；根据电场线性质AB及运动轨迹的弯曲方向可知，电场力应该指向曲线弯曲内侧，即带电粒子一定是正电荷，所以该粒子在A、B两点的电势能EpAP，A正确；将负电荷由O点移到P点要克服电场力做功，即电场力做负功，B错误；根据UEd，O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度，所以有UOMUMN，C错误；在O点静止释放带正电粒子后，电场力方向与速度方向相同，该粒子将沿y轴做直线运动，D正确。12如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E，现在电场区域内某点
6、O处放置一负点电荷Q，并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d、e、f六点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行。不计空气阻力，则下列说法中正确的是()Ab、d两点的电势相等Ba、c两点的电场强度相同C将点电荷q从球面上b点移到f点，电势能增加D若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、e、c、f所在圆周做匀速圆周运动解析：选CD因为负点电荷Q在 b、d两点形成的电势相等，而匀强电场在b、d两点的电势不相等，则叠加后b、d两点的电势不相等，选项A错误；由对称性可知，a、c两点的电场强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；将点电荷q从球面上b点移到f点，负点电荷Q对点电荷q不做
7、功，但是匀强电场对点电荷q做负功，则电势能增加，选项C正确；若从a点抛出一带正电小球，若满足mgqE，则带正电的小球在负点电荷Q的库仑吸引力的作用下可能沿a、e、c、f所在圆周做匀速圆周运动，选项D正确。三、非选择题(本题共5小题，共60分)13(10分)多少个电子的电荷量等于32.0 C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了48.0 C的净电荷量。此人身上有多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？(电子质量me9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C,1 C106 C)解析：n1 个2.01014 个。人身上净剩余的电子个数n2 个3.01014 个。由于人身上多了n2个电
8、子，他的质量增加mn2me3.010149.11031 kg2.731016 kg。答案：2.01014 个3.01014 个2.731016 kg14(10分)如图所示，在光滑绝缘的水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状态，试求该匀强电场的电场强度的大小以及小球c的带电荷量。解析：设c小球带电荷量为Q，以c小球为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的静电力等值反向，即2cos 30EQ，所以匀强电场电场强度的大小E。
9、以a小球为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得b、c对a的合力与匀强电场对a的静电力等值反向，即cos 60，所以c球的带电荷量为Q2q。答案：2q15(12分)如图所示，在平行金属带电极板MN的电场中，将电荷量为4106 C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8104 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功4104 J，N板接地，设地面为零电势面。问：(1)A点的电势A是多少？(2)UMN等于多少？解析：(1)A、N间的电势差：UAN100 V，又因为：UANAN，N0，则A点的电势A100 V。(2)UMN300 V。答案：(1)100 V(2)300 V16(14分)如图所示的匀强电
10、场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向成60角，一电荷量为q4108 C的正电荷从a点移到b点电场力做的功为W11.2107 J。求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b点移到c点，电场力做的功W2；(3)a、c两点间的电势差Uac。解析：(1)根据题设条件有W1qEdab所以E N/C60 N/C。(2)b、c两点沿场强方向的距离为dbccos 60，则W2qEdbccos 604108600.12 J1.44107 J。(3)电荷从a点移到c点电场力做的功WW1W2又WqUac故UacV6.6 V。答案：(1)60 N/C(2)1.441
11、07 J(3)6.6 V17(14分)(2021湖北龙泉中学月考)如图所示，一绝缘细圆环半径为r，环面处于竖直面内，匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一带电荷量为q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，小球所受电场力和重力大小相等。小球经过A点时速度的方向向上恰与电场垂直。重力加速度为g。(1)若小球经过A点时，圆环与小球间无力的作用，小球经过A点时的速度大小vA是多大？(2)要使小球能运动到与A点对称的B点，小球在A点的速度至少是多大？(3)在保证小球恰好做圆周运动的前提下，小球对轨道的最大压力是多大？解析：(1)小球在竖直平面内沿圆环做无摩擦的圆周运动，由题意知，在A点电场力提供向心力，则有qEmg，解得vA。(2)小球的等效最高点C如图所示，小球能过等效最高点C必能过B点，小球到达等效最高点C的速度vC0，小球从A运动到C的过程，由动能定理得mgrsin 45qEr(1cos 45)m(vC2vA2)，解得vA。(3)从等效最高点C运动到等效最低点D的过程，由动能定理得mg2rm(vD2vC2)，小球恰好能做圆周运动时，vC0在D点，由牛顿第二定律得FNmg，解得FN5mg，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的最大压力为5mg。答案：(1)(2) (3)5mg