2022-2022年高中物理教科版《选修3-4》《选修三》《第三章 电磁

2018-2019年高中物理教科版《选修3-4》《选修三》《第三章电磁振荡电磁波》同步练习试卷【7】含答案考点及解析

班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、选择题

1.关于点电荷的说法，正确的是（）

A．只有体积很小的电荷，才能作为点电荷

B．体积很大的电荷，一定不能作为点电荷

C．点电荷一定是带电量很小的电荷

D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理

【答案】D

【解析】解：A、体积很小的带电体，如果相对于研究的问题，体积不能忽略不计，将其简

化为点产生的误差较大，那么就不能简化为点，故A错误；

B、体积较大的带电体，如果相对于研究的问题，体积可以忽略不计，将其简化为点产生的

误差较小，那么可以简化为点电荷，故B错误；

C、点电荷是将物体简化为点，带电物体能否简化为点关键是看物体的大小对于研究的问题

能否忽略不计，而不是看电荷量的大小，故C错误；

D、当电荷在球上均匀分布时，可以将其看成是电荷全部集中于球心的点电荷，否则会产生

较大的误差，故D正确；

故选D．

考点：元电荷、点电荷．

专题：电场力与电势的性质专题．

分析：物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体简化为一个点，叫做点电荷．

同一个电荷能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，

即需要具体问题具体分析．

点评：如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看

作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷．一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和

带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，即需要具体问题具体分析．

2.用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的、用绝缘材料制成的桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，对上述现象的判断与分析，下列说法中不正确的是（）

A．摩擦使笔套带电

B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷

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

【答案】D

【解析】解：A、笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确；

B、带电的笔套靠近圆环时，圆环感应出异号电荷，故B正确；

C、当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故C正确；

D、笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被中和，还带电，故D错误．

本题选错误的，故选：D

【考点】电荷守恒定律．

【分析】摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，能力强的得电子带负电，能力弱的失电子带正电，实质是电子的转移．感应起电是电荷从物体的一个部分转移到另一个部分．

【点评】此题考查的是物体带电的本质和电荷间的相互作用规律，是一道基础题．

3.两电荷量分别为q

1和q

2

的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x

变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（）

A．N点的电场强度大小为零

B．q

1电量小于q

2

C．NC间场强方向指向x轴负方向

D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功【答案】C

【解析】

试题分析：该图象的斜率等于场强E，则知N点电场强度不为零，故A错误；如果q

1和q

2

为

等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于，故，故B错误；由图可知：OM间电场强度方向沿轴正方向，MC间电场强度方向沿轴负方向，NC间场强方向向轴负方向，故C正确；由于从N到D，电势先增加后减小；将一正电荷从

N 点移到D 点，根据公式

，电势能先增加后减小，故电场力先做负功后正功，故D 错

误。 考点：电势差与电场强度的关系、电场强度、电势

【名师点睛】图象的斜率等于电场强度E ，根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，根据功能关系分析电场力做功的正负；电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。

4.两个相同的带异种电荷的金属小球（视为点电荷），带电量大小之比为1：5，当它们相距r 时的相互作用力为F 1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变为F 2，则F 1：F 2可能为（ ）

A ．5：1

B ．4：5

C ．5：4

D ．5：8

【答案】C

【解析】

试题分析：设其中一个电荷量大小为q ，则另一个电荷量大小为5q ，则有

，若两小球带同种电荷，则接触后都带上了3q 的电荷量，故

，则，若两小球带异种电荷，则接触后都带上了2q 的电荷量，故

，则，C 正确； 考点：考查了库仑定律

【名师点睛】本题的关键是知道分同种电荷和异种电荷两种情况，知道平均分配原则，然后根据库仑定律列式求解

5.如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态。现将两极板的间距变大，则

A ．电荷将向上加速运动

B ．电荷将向下加速运动

C ．电流表中将有从a 到b 的电流

D ．电流表中将有从b 到a 的电流

【答案】BD

【解析】

试题分析：将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强

减小，电荷q 所受的电场力减小，电荷将向下加速运动．故A 错误，B 正确；根据电容的决定式可

知，电容减小，电容器的电压U不变，由电容的定义式分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从到的电流．故C错误，D正确。

考点：电容器的动态分析

【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式判断电容的变化，抓住不变量，再由电容的定义式分析电量或电压的变化，再进一步研究场强等的变

化。

6.带电体接触验电器的金属球后，验电器上的箔片张开，这说明验电器箔片（）

A．一定得到电子B．一定失去电子

C．得到或失去了电子D．得到或失去了质子

【答案】C

【解析】

试题分析：解决此题要知道验电器的工作原理是由于两个金属箔片带同种电荷而相互排斥．

解：当用带电体接触金属小球时，电子通过金属杆跑到两个金属箔片上，使其带上同种电荷，即可能得到电子而带电，也可能失去电子而带同种电荷；所以两个金属箔片相互排斥而张开；

故选：C．

【点评】本题考查了验电器的工作原理：同种电荷相互排斥，并理解物体带电的本质是电子

的得与失．

7.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律

的是图（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【解析】

试题分析：本题根据电场线的性质，沿电场线的方向电势降低进行判断即可．

解：两个等量异号电荷的电场线如下图，

根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处

最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最

小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B、C、D是错误的；A正确．

故选：A．

【点评】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等．

8.在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场

中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）

A．E PA=﹣W，φA=B．E PA=W，φA=﹣

C．E PA=W，φA=D．E PA=﹣W，φA=﹣

【答案】A

【解析】解：依题意，﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做

的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为

?A =﹣W，A点的电势φ

A

=﹣．

故选：A

【点评】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能．一般代入符号计算．

9.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（）

A．三个等势面中，c等势面电势高

B．带电质点通过P点时电势能较大

C．带电质点通过Q点时动能较大

D．带电质点通过P点时加速度较大

【答案】BCD

【解析】

试题分析：由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．

解：A、质点所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A错误；

B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故质点在P点的电势能较大，故B正确；

C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故质点在Q点的动能较大，故

C正确；

D、由于相邻等势面之间的电势差相同．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确．

故选：BCD．

【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，

然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．

10.如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，下列说法中正确的是（）

A．A、B两点的电场强度相等

B．B点的电场强度比A点的电场强度大

C．B点的电场强度方向从A点指向B点

D．在A点放一个正电荷，则电场力的方向从A点指向B点

【答案】B

【解析】

试题分析：据常见电荷的电场线分析：正点电荷的电场线，从点电荷指向周围，再据A、B

的电场强度是矢量判断选项即可．

解：A、正点电荷形成的电场是以点电荷为中心，向外辐射的直线，且离点电荷越远，场强

越小，故与题意场强相同不符，故A错误．

B、B点的电场强度比A点的电场强度大，故B正确．

C、B点的电场强度方向从B点指向A点，故C错误．

D、场强的方向与正电荷受力方向相同，故D错误．

故选：B．

【点评】此题考查了电势差与场强的关系，此题也可以根据“电场线密处，等差等势面也密”

来判断，电势与场强是电场的两个重要的性质，必须要搞清楚，此题属于常规题，难度不大，但容易错．

二、实验题

11.在“油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学如下操作：

①其中错误的一项是___________；

②已知溶液中油酸体积占比为k，N滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为____________．

【答案】（1）A（2）

【解析】试题分析：①要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为：；故错误的选项是A；

②一滴油酸溶液纯油酸体积为，一滴油酸溶液形成油膜面积为S，那么油酸分子直径为：

考点：油膜法估测油酸分子直径

【名师点睛】本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，V

应该是纯油的体积，不

是酒精油酸溶液的体积．

三、填空题

12.如图所示的电路中，当滑动变阻器的阻值减小一些时，设三盏灯都不会被烧坏，则灯的

亮暗变化情况是：L

1灯变， L

2

灯变（填“亮”或“暗”）.

【答案】亮，暗

【解析】滑动变阻器的阻值减小一些时，电路中总阻值减小，则电流增大，根据串联分压关

系可知L

2灯两端电压减小所以会变暗，总电流增大通过L

2

灯电流减小则通过L

1

灯变大，

则L

1

灯变亮。

13.电感器对电路中的作用是：通直流，阻交流；通阻电容器在电路中的作用是：直流交流；通高频，阻低频。

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