2017届一轮复习 静电场 单元测试

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2017人教版高中物理选修第一章《静电场》单元测评B

2017人教版高中物理选修第一章《静电场》单元测评B

【优化设计12015-2016学年高中物理第一章静电场测评B新人教版选修3-1(高考体验卷)L、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

英中第1〜5题为单选题:第6〜8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)b(2014 •北京理综)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势而.下列判断正确的就是()A、1、2两点的电场强度相等B、1、3两点的电场强度相等C、1、2两点的电势相等D、2、3两点的电势相等解析:根据电场线密处电场强度大、电场线稀处电场强度小的特点,1点的电场强度大于2、3 点的电场强度,A、B错误:根据沿着电场线方向电势逐渐降低的原理,1点的电势大于2点的电势,C错误;同一等势而上电势相等,故2、3两点电势相等,D正确。

答案:D2、(2014 •山东理综)如图,半径为斤的均匀带正电薄球壳,苴上有一小孔几已知壳内的电场强度处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心Q时在壳外产生的电场一样。

一带正电的试探电荷(不汁重力)从球心以初动能&沿创方向射出。

下列关于试探电荷的动能E与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的就是()解析:球壳内部即rWR的区域曲,粒子不受力,动能不变。

球壳外部即刃斤的区域,由尽吹可知,离球壳越远,电场强度厅越小,粒子沿电场线方向移动相同的位移静电力做功越小,因此,随着z•的增大,氏-r图线斜率越来越小.本题只有选项A正确。

答案:A3.(2014 •重庆理综)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线与虚线分别表示电场线与等势线。

两电子分别从a、b两点运动到c点.设静电力对两电子做的功分別为硏与他a、b点的电场强度大小分别为E与瓦则()C 、叭=肌,E 怎D 、磅H 為E a (E b解析:根拯题图可知a 处的电场线比b 处密,所以a 处电场强度较大,即瓦又a 、b 位 于同一等势线上,它们与c 点的电势差相等,故两电子分别从a 、b 两点移动到c 点过程中静 电力做功相等,即A 项正确。

静电场测试题及答案

静电场测试题及答案

《静电场》单元测试一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

第1~6题为单项选择题;第7~10题为多项选择题。

将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。

全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得O分。

)1.下列关于起电的说法错误的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷2.两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7 ,相距为r 。

两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.16:7 B.9:7 C.4:7 D.3:73.下列关于场强和电势的叙述正确的是()A.在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等B.在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小C.等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零D.在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高4.关于和的理解,正确的是()A.电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大C.U AB与q、W AB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D.W AB与q、U AB无关,与电荷移动的路径无关5.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为线段ab的中点。

若一个运动的正电荷先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ,则()A.c点电势为2 VB.a点的场强小于b点的场强C.正电荷在a点的动能小于在b点的动能D.正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能6.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A 接地。

《名师导学》2017新课标物理一轮课件:同步测试卷(六)静电场

《名师导学》2017新课标物理一轮课件:同步测试卷(六)静电场

9 . 两个相距较近的平行金属板 A、B 相距为 d,接在电压为 U 的电源 上.开关闭合时,质量为 m,带电量为-q 的油滴恰 好静止在两板中点处,如图所示.在保持其他条件不 变的情况下,将两板缓慢地水平错开一些,以下说法 错误的是( AC D) A.油滴将向上运动,电流计中的电流从 b 流向 a B.油滴静止不动,电流计中的电流从 a 流向 b C.油滴将下运动,电流计中的电流从 a 流向 b D.油滴静止不动,电流计中无电流流过
6. 如图所示, 无限大均匀带正电薄板竖 直放置,其周围空间的电场可认为是匀强 电场.光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小 孔,一个视为质点的带负电小球在细管内 运动.以小孔为原点建立 x 轴,规定 x 轴正方向为加 速度 a、速度 v 的正方向,下图分别表示 x 轴上各点 的电势 φ,小球的加速度 a、速度 v 和动能 Ek 随 x 的 变化图象,其中正确的是( D )
12.如图甲所示,两平行正对 的金属板 A、B 间加有如图乙所示 的交变电压,一重力可忽略不计的 带正电粒子被固定在两板的正中间 P 处.若在 t0 时刻 释放该粒子,粒子会时而向 A 板运动,时而向 B 板运 动,并最终打在 B 板上.则 t0 可能属于的时间段是 ( ACD ) T A.0<t0< 4 3T C. <t0<T 4 T 3T B. <t0< 2 4 9T D.T<t0< 8
【解析】匀强电场的φ-x 图线为直线,A 错.B 选项方向错误.负电粒子做匀变速直线运动,v -x 图 线为曲线,C 错,由动能定理可知 D 对.
7.如图所示,M、N 和 P 是以 MN 为 直径的半圆弧上的三点, O 点为半圆弧的圆 心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反 的两个点电荷分别置于 M、N 两点,这时 O 点电场强度 的大小为 E1;若将 N 点处的点电荷移至 P 点,则 O 点的 电场强度大小变为 E2,E1 与 E2 之比为( B ) A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 3

《高考调研》2017届高三物理一轮复习测试题组23第六章静电场Word版含答案

《高考调研》2017届高三物理一轮复习测试题组23第六章静电场Word版含答案

题组层级快练(二十三)一、选择题(其中1-11题,只有一个选项正确,12题有多个选项正确)1.(2015·北京东城联考)在静电场中将一个带电荷量为q=-2.0×10-9 C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差U ab=1.0×104 V.在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.0×10-5 J,则该点电荷的动能()A.增加了8.0×10-5 J B.减少了8.0×10-5 JC.增加了4.0×10-5 J D.减少了4.0×10-5 J答案 C解析根据动能定理,得:W+qU ab=ΔE k,解得ΔE k=6.0×10-5J+1.0×104V×(-2.0×10-9 C)=4.0×10-5 J,所以C项正确.2.(2015·湖北期中)如图所示,实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面.a、b、c、d为圆上的四个点,则下列说法中正确的是()A.a、d两点电势不同,电场强度相同B.将电子从b点移至c点电场力不做功C.从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚D.从右侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚解析根据题意知,a、d两点电势不同;由等势面与电场线垂直的关系及电场强度方向与该点电场线的切线方向一致,知a、d两点的电场强度方向不同,故A项错误;一电子从b 点运动到c点,电势差为U bc=φb-φc=0.1 V-0.9 V=-0.8 V,而电子带负电,则电场力做正功,故B项错误;一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域,根据曲线运动条件知运动轨迹向合力方向偏,因此只有在中心轴线的电子沿直线运动,其余的电子做曲线运动并向中心轴线汇聚,故C项正确,同理知D项错误.答案 C3.(2015·浙江五校第一次联考)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E p随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是()A.x1处电场强度最小,但不为零B.粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动C.在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ1D.x2~x3段的电场强度大小、方向均不变解析据ΔE p=-W,在0~x1段电势能减小,电场力做正功,即W=qEx,因为W>0、q<0、x>0,所以E<0;在x1~x2段电势能增加,电场力做负功,即W=qEx,因为W<0、q<0、x>0,所以E>0;又由于电势能变化对称,所以,在0~x2段关于x=x1对称的两点场强大小相等方向相反,所以x1处场强为0,A项错误.据W=qEx,在0~x2段随x增加电势能非线性变化,所以场强不是定值,粒子不可能做匀变速运动,B项错误.x1~x2段,电势能增加,即E p2-E p1=qφ2-qφ1>0,因为q<0,所以φ2-φ1<0,所以φ2<φ1,同理可得φ3<φ2,所以C项错误.据W=qEx,x2~x3段W随x线性变化,所以场强E大小、方向均不变,D项正确.答案 D4.(2014·重庆)如图所示为某示波管内的聚焦电场.实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度的大小分别为E a和E b,则()A.W a=W b,E a>E b B.W a≠W b,E a>E bC.W a=W b,E a<E b D.W a≠W b,E a<E b解析图中a、b两点在一个等势面上,故U ac=U bc,根据W=qU,有W a=W b;a位置的电场线较密集,故E a>E b.答案 A设置目的根据电场线和等势线判断场强的强弱和电势及电场力做功5.(2014·天津)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷,一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用,由图示微粒运动轨迹可知,微粒向下运动,说明微粒受到的合力竖直向下,重力与电场力的合力竖直向下;如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下;A板带负电,但如果电场力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,则A板既可以带正电,也可能带负电,A选项错误;如果微粒受到的电场力向下,微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功,微粒电势能减小,如果微粒受到的电场力向上,则电势能增加,B选项错误;微粒受到的合力向下,微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功,微粒的动能增加,C 选项正确;微粒从M点运动到N点过程如果电场力向上并且电场力小于重力,也满足题意中的运动,这种情况下电场力做负功,即除重力外的其他力做负功,机械能减小,D选项错误.答案 C设置目的带电粒子在混合场中的运动;功能关系;机械能守恒定律6.(2016·东北三校联考)如图所示,现有一个以O为圆心、以OP长为半径的圆,四边形ABCD为圆的内接正方形,a、b、c、d分别为正方形的四个边AB、BC、CD和DA的中点,P、Q分别为弧AB和弧CD的中点.现在A和B、C和D四点分别放上等量的正电荷和负电荷,若取无穷远处电势为零,下列说法正确的是()A.O点的电场强度和电势均为零B.把同一电荷从b点移到d点,电场力做功为零C.把同一电荷从a点移到c点,电场力做功为零D.同一电荷在P、Q两点所受电场力大小相同,方向不同解析正负电荷以O为对称,由电场叠加知O点电势等于零,但场强大小不为零,方向沿Oc方向,A选项错误;A和D、B和C为等量异种电荷,其垂直平分线上为等势线,把同一电荷从b点移到d点,电场力做功为零,B选项正确;A和B、C和D为等量同种电荷,其垂直平分线上场强方向为从a指向c,把同一电荷从a点移到c点,电场力做功不为零,C项错误;A和B、C和D为等量同种电荷,其垂直平分线上P点场强方向为从a指向P,Q点场强方向为从Q指向c,根据对称性知场强相同,同一电荷在P、Q两点所受电场力相同,D选项错误.答案 B设置目的考查等量电荷周围场与势的特点7.(2015·浙江湖州)两块无限大的均匀绝缘带电平板每一块的两面都带有均匀的等量异号电荷,把它们正交放置.理论研究表明,无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.设电荷在相互作用时不移动,则图中能正确反映正交区域等势面分布情况的是()解析题目条件为“无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场”,因此空间中任一点的合场强均为与水平方向夹角为45°,因此等势面的分布应为B项.答案 B设置目的 考查电场线与等势面垂直学法指导 本题的难点为审题,图中电荷的分配不因两板的放置而重新分配.8.(2015·北京朝阳区)空间存在着平行于x 轴方向的静电场,其电势随x 的分布如图所示,A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点,|OA|<|OB|,|OM|=|ON|.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动,则下列判断中正确的是( )A .粒子一定带正电B .粒子从M 向O 运动过程中所受电场力均匀增大C .粒子一定能通过N 点D .粒子从M 向O 运动过程电势能逐渐增加解析 由图可知,A 、B 两点电势相等,O 点的电势最高,A 到O 是逆电场线,粒子仅在电场力作用下,从M 点由静止开始沿x 轴向右运动即逆电场线方向运动,故粒子一定带负电,A 选项错误;A 到M 电势均匀升高,故A 到O 的电场是匀强电场,所以粒子从M 向O 运动过程中所受电场力不变,B 选项错误;由图可知,φ-x 的斜率表示场强大小,左侧的场强大于右侧的场强,|OM|=|ON|,M 到O 电场力做的功大于O 到N 电场力做的功,粒子能通过N 点,C 选项正确;粒子从M 向O 运动过程电场力做正功,电势能一定减小,D 选项错误.答案 C设置目的 考查电势与位移的对应关系、E =U d =Δφd 有进一步深入的理解,即从微分dφdx的角度理解.左右两侧均为匀强电场,但左边的场强比右边的大9.(2014·江苏)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O ,下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A .O 点的电场强度为零,电势最低B .O 点的电场强度为零,电势最高C .从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势升高D .从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低解析 圆环上均匀分布着正电荷,根据对称性可知,圆环上各电荷在O 点产生的场强抵消,合场强为零.圆环上各电荷产生的电场强度在x 轴有向右的分量,根据电场的叠加原理可知,x 轴上电场强度方向向右,根据顺着电场线方向电势降低,可知在x 轴上O 点的电势最高,A 项错误,B 项正确;O 点的场强为零,无穷远处场强也为零,所以从O 点沿x 轴正方向,场强应先增大后减小,x 轴上电场强度方向向右,电势降低,选项C 、D 均错误. 答案 B设置目的 考查场强与电势10.(2015·山东滨州)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示,ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线,O 点为中垂线的交点,P 、Q 分别为cd 、ab 上的点.则下列说法正确的是( )A .P 、Q 两点的电势关系为φP <φQB .P 、Q 两点电场强度的大小关系为E P <E QC .若在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零D .若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点,电场力做负功解析 由电场线分布可知,ab 、cd 为等势面,且电势相等,均为φ=0,E P >E Q ,A 、B 选项均错误;P 、Q 等势,所以把负电荷从P 沿图中曲线移到Q 电场力做功为零,D 项错;由对称性可知,E O =0,因此C 项正确.答案 C设置目的 考查等势面、电场力做功、场强与等势面垂直11.(2014·安徽)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E p 与位移x的关系如图所示,下列图像中合理的是( )解析 粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故F =|ΔE p Δx|,即E p -x 图像上某点的切线的斜率表示电场力.故电场力逐渐减小,根据E =F q,故电场强度也逐渐减小,A 项错误;根据动能定理有:F·Δx =ΔE k ,故E k -x 图线上某点切线的斜率表示电场力,由于电场力逐渐减小,加速度减小,B 项错误,D 项正确;C 图,速度随着位移均匀增加,而相同位移所用的时间逐渐减小(加速运动),故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小,C 项错误.答案 D设置目的 练习功能原理、在非匀强场中速度、加速度随位移的变化.12.如图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷,一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )A .带负电B .在c 点受力最大C .在b 点的电势能大于在c 点的电势能D .由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化解析 由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧,说明带电粒子带正电,A 选项错误;根据库仑定律F =k Qq r 2可知,粒子在c 点受到电场力最小,B 选项错误;粒子从b 点运动到c 点的过程中,电场力对带电粒子做正功,粒子电势能减小,C 选项正确;由动能定理,可得qU =ΔE k ,因为U ab >U bc ,D 选项正确.答案 CD设置目的 考查等势面、功能关系二、非选择题13.(2015·河北省邯郸市)如图,等量异种点电荷,固定在水平线上的M 、N 两点上,有一质量为m 、电荷量为+q(可视为点电荷)的小球,固定在长为L 的绝缘轻质细杆的一端,细杆另一端可绕过O 点且与MN 垂直的水平轴无摩擦地转动,O 点位于MN 的垂直平分线上距MN 为L 处.现在把杆拉起到水平位置,由静止释放,小球经过最低点B 时速度为v ,取O 点电势为零,忽略q 对等量异种电荷形成电场的影响.求:(1)小球经过B 点时对杆的拉力大小;(2)在+Q 、-Q 形成的电场中,A 点的电势φA ;(3)小球继续向左摆动,经过与A 等高度的C 点时的速度大小.解析 (1)小球经B 点时,在竖直方向有F -mg =m v 2L① F =mg +m v 2L②由牛顿第三定律知,小球对细杆的拉力大小F ′=mg +m v 2L ③ (2)由于取O 点电势为零,而O 在MN 的垂直平分线上,所以φB =0④电荷从A 到B 过程中,由动能定理,得mgL +q(φA -φB )=12mv 2 ⑤ φA =mv 2-2mgL 2q⑥ (3)由电场对称性可知,φC =-φA ,⑦ 即U AC =2φA⑧ 小球从A 到C 过程,根据动能定理qU AC =12mv C 2 ⑨v C =2v 2-4gL 答案 (1)mg +m v 2L (2)mv 2-2mgL 2q(3)2v 2-4gL 思路点拨 (1)小球经过B 点时,重力和杆的拉力提供向心力;(2)A 到B 的过程中重力和电场力做功,根据动能定理即可求得A 点的电势;(3)B 到C 的过程中重力和电场力做功,根据动能定理说明即可.小球在复合场中运动,电场力和重力做功,根据动能定理解题即可.该题的情景比较简单,题目简单.设置目的 电场的叠加;电势14.(2015·湖北省)如图所示,xOy 平面为一光滑水平面,在此区域内有平行于xOy 平面的匀强电场,场强大小E =100 V/m ;同时有垂直于xOy 平面的匀强磁场.一质量m =2×10-6 kg 、电荷量q =2×10-7 C 的带负电粒子从坐标原点O 以一定的初动能入射,在电场和磁场的作用下发生偏转,到达P(4,3)点时,动能变为初动能的0.5倍,速度方向垂直OP 向上.此时撤去磁场,经过一段时间该粒子经过y 轴上的M(0, 6.25)点,动能变为初动能的0.625倍,求:(1)粒子从O 到P 与从P 到M 的过程中电场力做功的大小之比;(2)OP 连线上与M 点等电势的点的坐标;(3)粒子由P 点运动到M 点所需的时间.解析 (1)设粒子在P 点时的动能为E k ,则初动能为2E k ,在M 点的动能为1.25E k .由于洛伦兹力不做功,粒子从O 点到P 点和从P 点到M 点的过程中,电场力做的功大小分别为W 1、W 2由动能定理得:-W 1=E k -2E kW 2=1.25E k -E k则W 1W 2=41(2)O 点和P 点及M 点的电势差分别为:U OP =E k q U OM =0.75E k q设OP 连线上与M 点电势相等的点为D ,由几何关系得OP 的长度为5 m ,沿OP 方向电势下降.则U OD U OP =U OM U OP =OD OP =0.751得OD =3.75 m ,OP 与x 轴的夹角α则:sin α=35D 点的坐标为x D =ODcos α=3 m ,y D =ODsin α=2.25 m即:D(3 m ,2.25 m)(3)由于OD =3.75 m ,而OMcos ∠MOP =3.75 m ,所以MD 垂直于OP ,由于MD 为等势线,因此OP 为电场线,方向从O 到P带电粒子从P 到M 过程中做类平抛运动,设运动时间为t则DP =12Eq mt 2 又,DP =OP -OD =1.25 m解得t =0.5 s思路点拨 本题是带电粒子在复合场中运动的类型,画出磁场中运动轨迹,电场中运用运动的分解都是常规方法,要能灵活运用几何知识求解磁场中空间尺寸.它用从下面几个方面思考求解:(1)粒子运动过程中,洛伦兹力不做功,只有电场力做功,根据动能定理求解.(2)根据电势差的定义式求出O 点与P 点、M 点间的电势差.由公式U =Ed ,求出OD ,由数学知识可得解.(3)带电粒子从P 到M 过程中做类平抛运动,由运动的分解法,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解.设置目的 电势和动能定理和带电粒子在复合场中运动综合应用考查题.。

(完整版)静电场单元测试题

(完整版)静电场单元测试题

《静电场》检测题一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共48分。

第将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。

全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得0分。

)1.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是()A.没有任何两点电场强度相同 B.可以找到很多电场强度相同的点C.没有任何两点电势相等 D.可以找到很多电势相等的点2.下列关于起电的说法错误的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷3.两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7 ,相距为r 。

两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.16:7 B.9:7 C.4:7 D.3:74.下列关于场强和电势的叙述正确的是()A.在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等B.在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小C.等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零D.在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高.5.关于和的理解,正确的是()A.电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大C.U AB与q、W AB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D.W AB与q、U AB无关,与电荷移动的路径无关6.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为线段ab的中点。

若一个运动的正电荷先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ,则()A.c点电势为 2 VB.a点的场强小于b点的场强C.正电荷在a点的动能小于在b点的动能D.正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能7.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A接地。

2017版新课标物理一轮复习章末过关检测六第六章静电场含答案

2017版新课标物理一轮复习章末过关检测六第六章静电场含答案

章末过关检测(六 )静 电 场(限时: 45 分钟 )一、单项选择题 (此题共 6 小题,每题 6 分,共 36 分 )1.(2016 徐·州质检 )如下图, 在 M 、N 处固定着两个等量异种点电荷,B 两点,已知 MA = AB = BN 。

以下说法中正确的选项是 ( )在它们的连线上有A 、A . A 、B 两点场强同样 B . A 、 B 两点电势相等C .将一正电荷从 A 点移到 B 点,电场力做负功D .负电荷在 A 点的电势能大于在 B 点的电势能2.(2016 ·坊统考潍 )直线 ab 是电场中的一条电场线,从 a 点无初速度开释一电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从a 点运动到b 点,其电势能 E p 随位移 x 变化的规律如图乙所示。

设 a 、b 两点的电场强度分别为E a 和 E ,电势分别为 φ 和 φ。

则 ( ) b a b甲 乙A . E a = E bB . E a < E bC . φa < φ > φbD . φ a b 3. 示波器是一种多功能电学仪器,它是由加快电场和偏转电场构成。

如下图,电子在电压为 U 1 的电场中由静止开始加快, 而后射入电压为 U 2 的平行金属板间的电场中, 入射方向与极 板平行, 在知足电子能射出平行电场地区的条件下, 下述状况必定能使电子偏转角度θ变大的是()A .U 1 变大, U 2 变大B .U 1变小, U 2 变大C .U 1 变大, U 2变小D .U 1 变小, U 2变小4.一个初动能为 E k 的带电粒子, 以速度 v 沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间 (带等 量异号电荷且正对搁置 ),飞出时粒子动能为 2E k ,假如这个带电粒子的初速度增添到本来的2 倍, 仍从原地点沿原方向射入,不计重力,那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为()A . 4E kB . 4.25E kC .6E kD . 9.5E k5.(2016 ·阳检测沈 )在空间中水平面 MN 的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m 的带电小球由 MN 上方的 A 点以必定初速度水平抛出,从B 点进入电场,抵达C 点时速度方向恰巧水平, A 、B 、 C 三点在同向来线上,且 AB = 2BC ,如下图。

2017届高三物理一轮复习考试卷--电场

2017届高三物理一轮复习考试卷--电场

2017届高三年级12月第一次考试---电场一.选择题:(本大题共8小题,每小题6分,共计48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项是符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

答案填入选择题答题栏。

)1.关于静电场的等势面,下列说法正确的是( B ) A .两个电势不同的等势面可能相交 B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功2.为了防止静电危害。

下列措施错误的是( C ) A .油罐车上拖一条与地面接触的铁链B .飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C .在气候干燥的季节,脱掉外衣后要立即去摸金属把手D .建筑物上安装避雷针 3.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,下极板接地。

一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于静止状态.现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( C ) A .带电油滴将竖直向上运动 B .带电油滴的机械能将增加C .该带电油滴在P 点的电势能减小D .电容器的电容增加,极板带电量增加4.如图所示,某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。

两电子分别从a 、b 两点运动到c 点。

设电场力对两电子做的功分别为a W 和b W ,a 、b 点的电场强度大小分别为a E 和b E ,则( A ) A .,a b a b W W E E => B .,a b a b W W E E ≠> C .,a b a b W W E E =< D .,a b a b W W E E ≠<5.如图所示的情况中,a 、b 两点的电场强度和电势均相同的是( B ) A .甲图:离点电荷等距的 a 、b 两点B .乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的 a 、b 两点C .丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的 a 、b 两点D .丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a 、b 两点6.对一电容器充电时电容器的电容C ,带电荷量Q ,电压U 之间的关系图象如下图所示,其中正确的是( CD ) 7.有一静电场,其电势随x 坐标的改变而改变,变化的图线如右图所示。

2017年高三人教版高考物理一轮复习真题与模拟单元重组卷_第十二单元 静电场

2017年高三人教版高考物理一轮复习真题与模拟单元重组卷_第十二单元 静电场

第十二单元静电场(电容带电粒子在电场中的运动)测试时间:90分钟满分:110分第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.[2016·全国卷Ⅰ]一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。

若将云母介质移出,则电容器()A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变答案 D解析平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U不变。

若将云母介质移出,电容C减小,由C=Q/U 可知,电容器所带电荷量Q减小,即电容器极板上的电荷量减小。

由于U不变,d不变,由E=U/d可知,极板间电场强度E不变,选项D正确,A、B、C错误。

2.[2016·武威模拟]如图所示,是一个示波管工作原理图,电子经加速以后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U,板长为L。

每单位电压引起的偏移量(h/U)叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些办法?()A.增大两板间的电势差UB.尽可能使板长L做得短些C.尽可能使两板间距离d减小些D .使电子入射速度v 0大些答案 C解析 设电子的电量为q ,质量为m ,加速度为a ,运动的时间为t ,则加速度:a =qE m =qU md ,时间t =L v ,偏转量h =12at 2=qUL 22md v 20。

所以示波管的灵敏度:h U =qL 22md v 20,通过公式可以看到,提高灵敏度可以采用的方法是:加长板长L ,减小两板间距离d 和减小入射速度v 0,故正确的选项是C 。

3.[2016·广东七校联考]如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为d ,带负电的微粒质量为m 、带电荷量为q ,它从上极板的边缘以初速度v 0射入,沿直线从下极板N 的边缘射出,则( )A .微粒的加速度不为零B .微粒的电势能减少了mgdC .两极板的电势差为mgd qD .M 板的电势低于N 板的电势答案 C解析 带负电的微粒在两极板间受竖直向下的重力,竖直方向的电场力,而微粒沿直线运动,由直线运动条件可知,重力与电场力合力必为零,即电场力方向竖直向上,大小等于重力,即mg=Ud q,所,A项错误,C项正确;而微粒带负电,以两极板之间电势差U=mgdq所以电场方向竖直向下,而电场方向是由高电势指向低电势的,所以M板电势高于N板电势,D项错误;微粒由上板边缘运动到下板边缘,电场力方向与位移方向夹角为钝角,所以电场力对微粒做负功,微粒电势能增加,B项错误。

《静电场》单元测试题1(新课标选修3—1)

《静电场》单元测试题1(新课标选修3—1)

《静电场》单元测试题1一、选择题(本题共10小题,每小题4分。

在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,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. 下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( )A.电场强度EB.电势UC.电势能εD.电场力F2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。

今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( )A .该点电荷一定在A 点的右侧B .该点电荷一定在A 点的左侧C .A 点场强方向一定沿直线向左D .A 点的电势一定低于B 点的电势4.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.,A A W W U q ε=-=B.,A A W W U qε==- C.,A A W W U q ε==D.,A A W U W qε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A.3×106 B.30 C.10 D.3×1046.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是( ) A .a 点电势比b 点高B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大C .a 、b 、c 三点和无穷远处等电势D .一个电子在a 点无初速释放,则它将在c 点两侧往复振动7.某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为( )A .22kQq d B .24kQq d C .QqCdD .2Qq Cd 8.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是( )A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示;C .B 点电势为零;D .B 点电势为-20 V9. 如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若 正极板A 以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时,恰有一质量为m 带负 电荷的粒子(不计重力)以速度v 沿垂直于电场方向射入平行板之间,则带电粒子在电场区域 内运动的轨迹是(设负极板B 固定不动,带电粒子始终 不与极板相碰) ( )A .直线B .正弦曲线C .抛物线D .向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线10.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。

【创新方案】2017版新课标物理一轮复习过关检测第六章静电场(4)含答案

【创新方案】2017版新课标物理一轮复习过关检测第六章静电场(4)含答案

最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理电场考试时间:100分钟;满分:100分班级姓名.第I卷(选择题)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分, 共28分)1. 如图所示,实线为A、B两点电荷形成的电场线,一仅在电场力作用下的带电粒子从C点运动到D点,轨迹如图虚线所示,则下列说法中正确的是()2. 如图所示,Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足,下列说法正确的是()3. 如图所示,a、b、c、d为某匀强电场中的四个点,且ab∥cd、ab⊥bc,bc=cd=2ab=2l,电场线与四边形所在平面平行、已知φa=20V,φb=24V,φd=8V、一个质子经过b点的速度大小为v0,方向与bc夹角为45°,一段时间后经过c点,e为质子的电量,不计质子的重力,则()4. 如图所示装置处于真空中,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过同一加速电场和偏转电场,最后粒子均打在与OO′垂直的荧光屏上(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1:2:4,电量之比为1:1:2,不计粒子的重力影响)、下列说法中正确的是()三种粒子飞出偏转电场时的速率之比为:5. 对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r处的电势为φk为静电力常量)。

如图所示,两电荷量均为Q的异种点电荷相距为d,现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点,在质子从A到C的过程中,系统电势能的变化情况为()ABCD6. 如图所示,a 、b 、c 、d 为某匀强电场中的四个点,且ab ∥cd 、ab ⊥bc ,bc =cd =2ab =2l ,电场线与四边形所在平面平行。

已知φa =20V ,φb =24V ,φd =8V 。

一个质子经过b 点的速度大小为v0,方向与bc 夹角为45°,一段时间后经过c 点,e 为质子的电量,不计质子的重力,则( ) A 、c 点电势为14VB 、质子从b 运动到cC 、场强的方向由a 指向cD 、质子从b 运动到c 电场力做功为12eV7. 如图所示装置处于真空中,现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放,经过同一加速电场和偏转电场,最后粒子均打在与OO ′垂直的荧光屏上(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2,不计粒子的重力影响)。

静电场单元测试题及答案

静电场单元测试题及答案

高二物理导学案四(10.1-10.7)编写人:杨秋娇姓名:___________班级:___________座位号:___________一、选择题(共8小题,1--6小题是单项选择题,7—8小题是多项选择题)1.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大2.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为,粒子在M和N时加速度大小分别为,速度大小分别为,电势能分别为。

下列判断正确的是A.B.C.D.3.如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。

小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。

设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,B.a、b的电荷异号,C.a、b的电荷同号,D.a、b的电荷异号,4.如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为和,a、b点的电场强度大小分别为和,则A.B.C.D.5.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是()A.、两点的场强相等B.、两点的场强相等C.、两点的电势相等D.、两点的电势相等6.根据电容的定义式知( )A.电容器的电容越大,则电容器所带电荷量应越多B.电容器两极板间电压越大,电容越大C.电容器的电容与电荷量成正比,与电压成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化7(多选).如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。

高考物理一轮复习单元测试题 静电场 单元过关检测

高考物理一轮复习单元测试题 静电场 单元过关检测

静电场单元过关检测一、选择题(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.)1.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是()A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功2.如图所示,某一空间为真空,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。

那么()A.微粒带正、负电荷都有可能B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动D.微粒做匀加速直线运动3. 如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN.下列说法中正确的是()A.A、B两点场强相同B.A、B两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能4.如图所示,图甲实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的P点由静止释放,不考虑两粒子间的相互作用,仅在电场力作用下,两粒子做直线运动,a、b粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线所示,虚线为直线,则()A.a一定带正电,b一定带负电B.a向左运动,b向右运动C.a电势能减小,b电势能增大D.a动能减小,b动能增大5.直线ab是电场中的一条电场线,从a点无初速度释放一电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从a点运动到b点,其电势能E p随位移x变化的规律如图乙所示.设a、b两点的电场强度分别为E a和E b,电势分别为φa和φb.则()A.E a=E b B.E a<E bC.φa<φb D.φa>φb6.如图所示,两根长度相等的绝缘细线,上端都系在同一水平天花板上,另一端分别连着质量均为m的两个带电小球P、Q,两小球静止时,两细线与天花板间的夹角θ=30°,以下说法正确的是()A.细线对小球的拉力大小为233mgB.两小球间的静电力大小为33mgC.剪断左侧细线瞬间P球的加速度大小为2gD.若两球间的静电力瞬间消失时Q球的加速度大小为3g7.如图所示,美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量.平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d,现有一质量为m的带电油滴在极板间静止不动,则()A.此时极板间的电场强度E=U dB.油滴带电荷量q=mg UdC.减小极板间电压,油滴将向下加速运动D.将下极板向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上加速运动8. 如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是()A.物体A受到地面的支持力先增大后减小B.物体A受到地面的支持力保持不变C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对点电荷B先做正功后做负功9.一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿垂直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带电粒子A 和B ,从电容器边缘同一竖直线上的不同位置(如图)沿相同的水平方向同时射入两平行板之间,经过相同时间两粒子落在电容器下板同一点P 上.若不计重力和粒子间的相互作用,则下列说法正确的是( )A .粒子A 的比荷大于粒子B B .粒子A 射入时的初速度大于粒子BC .若只减小两板间的电压,则两粒子可能同时落在电容器下板边缘上D .若只增大粒子B 射入时的初速度,则两粒子可能在两板之间的某一位置相遇 10.(2014·浙江理综)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。

2017年高三人教版高考物理一轮复习真题与模拟单元重组卷_第十一单元 静电场(电场力的性质和能的性质)

2017年高三人教版高考物理一轮复习真题与模拟单元重组卷_第十一单元 静电场(电场力的性质和能的性质)

第十一单元静电场(电场力的性质和能的性质)测试时间:90分钟满分:110分第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.[2016·全国卷Ⅲ]关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功答案 B解析电场中等势面上各点电势相等,故电势不同的等势面不可能相交,A项错误;电场线与等势面处处垂直,B项正确;电场强度与等势面的疏密程度有关,C项错误;电势较高点与电势较低点的电势差大于0,由W=qU知,负电荷受到的电场力做负功,D项错误。

2.[2017·山西质检]A、B为两等量异种电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。

现将另两个等量异种的检验电荷a、b,如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称。

若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是()A.在AB的连线上a所处的位置电势φa<0B.a、b整体在AB连线处具有的电势能E p>0C.整个移动过程中,静电力对a做正功D.整个移动过程中,静电力对a、b整体做正功答案 B解析A、B是等量异种电荷,根据等量异种电荷的电场分布,AB中垂线是条等势线,又规定无穷远处电势为零,所以AB中垂线上的任意一点电势都为零,则AB的中点处电势为零,又因A是正电荷,电场线方向为A指向B,所以φa>0,φb<0,故A错误。

设a、b的电荷量为q,a的电势能E p a=qφa>0,b的电势能E p b=(-q)φb >0,所以a、b整体在AB连线处具有的电势能E p>0,故B正确。

《高考调研》2017届高三物理一轮复习测试题组22第六章静电场Word版含答案

《高考调研》2017届高三物理一轮复习测试题组22第六章静电场Word版含答案

题组层级快练(二十二)一、选择题(其中1-9题,只有一个选项正确,10题有多个选项正确)1.(2015·宿迁市三校检测)如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处场强最大的是( )解析 A 项,根据点电荷电场强度公式E =kQr 2,结合矢量合成法则,两个负电荷在正方形中心处场强为零,两个正点电荷在中心处电场强度为零,B 项,同理,正方形对角线异种电荷的电场强度,即为各自点电荷在中心处相加,因此此处的电场强度大小为22kQ r 2;C 项,同理,正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消,而正点电荷在中心处,叠加后电场强度大小为kQr 2;D 项,根据点电荷电场强度公式,结合叠加原理,则有在中心处的电场强度大小为2kQr 2,故选B 项.答案 B命题立意 本题旨在考查电场的叠加、电场强度2.如右图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( ) A .1∶2 B .2∶1 C .2∶ 3D .4∶ 3解析 电荷量相等、符号相反的两个点电荷,在O 点电场强度的大小为E 1,则每个点电荷在O 点产生的场强为E 12,不妨设M 处为正电荷,N 处为负电荷,则当N 点处的点电荷移至P 点时,O 点场强如图所示,合场强大小为E 2=E 12,则E 1E 2=21,M 处为负电荷,N 处为正电荷时情况相同,B 选项正确,其他选项错误. 答案 B设置目的 考查场强的合成3.(2013·新课标全国Ⅰ)如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R2D .k 9Q +q 9R 2解析 b 点电场强度为0,说明a 处的电荷在b 点产生的电场强度与圆盘上的电荷在b 点产生的电场强度等大反向,即二者产生电场强度的大小均为E =kqR 2,又因为在a 点的电荷为正电荷,它在b 点产生的电场,方向向右,圆盘上的电荷在b 点产生的电场,方向向左,根据对称性,圆盘上的电荷在d 点产生的电场强度大小为E 1=kqR 2,方向向右,a 处的电荷在d 点产生的电场强度大小为E 2=kq (3R )2=kq9R2,故d 点产生的电场强度大小E =E 1+E 2=10kq 9R 2. 答案 B设置目的 利用场的合成的知识判断圆盘的场的特点,考查场强的合成4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,下列各图所示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )解析 因质点做减速运动,故其所受电场力F 的方向与v 的方向夹角为钝角,又因为质点带负电荷,其所受电场力F 与电场强度E 方向相反,D 选项正确,其他选项错误. 答案 D设置目的 考查带电粒子的运动变化与受力的关系5.(2016·上海长宁区)对电场强度公式E =k Qr 2有几种不同理解,其中正确的是( )A .只要带电体电量为Q ,在距离r 处激发的电场都能用此公式计算场强EB .以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上各处的场强E 相同C .当离点电荷距离r →0时,场强E →∞D .当离点电荷距离r →∞时,场强E →0解析 E =k Qr 2的适用条件为“真空中”“点电荷”,不是任何带电体激发的电场都能用此公式计算场强E ,A 选项错误,当离点电荷距离r →0时,带电体已不能看成点电荷,场强E 不是趋向无穷大,C 选项错误,当r →∞时,也就是距离场源电荷距离很远,所以E →0,D 选项正确;以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上各处的场强大小相等,但方向不同,电场强度是矢量,有大小和方向,所以场强不同,B 选项错误. 答案 D设置目的 考查对电场强度公式E =k Qr2表达式的理解6.(2015·山东济南)下列选项中的各绝缘直杆大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各直杆间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )解析 设带电杆在O 点产生的场强大小为E.A 项中坐标原点O 处电场强度是带电杆产生的,原点O 处电场强度大小为E ;B 项中坐标原点O 处电场强度是第一象限带正电杆和第二象限带负电杆叠加产生,坐标原点O 处电场强度大小等于2E ;C 项中第一象限和第三象限杆产生电场相互抵消,所以坐标原点O 处电场强度是负的带电杆产生的,原点O 处电场强度大小为E ;D 项图中第一象限和第三象限产生电场相互抵消,第二象限和第四象限产生电场相互抵消,所以坐标原点O 处电场强度为0,所以坐标原点O 处电场强度最大的是B 项. 答案 B设置目的 考查场的叠加,对于杆上的电荷的场强具体为多大,本题中无需求解,构建其一产生的场强,根据对称性即可比较场强的大小关系.7.(2013·海南)如右图所示,电荷量为q1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点.已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零,且PR =2RQ.则( ) A .q 1=2q 2 B .q 1=4q 2 C .q 1=-2q 2D .q 1=-4q 2解析 已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零,两电场强度大小相等、方向相反,所以两电荷为同种电荷,kq1(PR)2=kq2(PQ)2,得q1q2=41,q1=4q2,B项正确,其他选项错误.答案 B设置目的考查点电荷形成的场的叠加8.(2015·福建福州)如图所示,在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点.一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b点时速度恰好为零.则下面说法正确的是()A.该带电质点一定带正电荷B.该带电质点一定带负电荷C.a点的电场强度小于b点的电场强度D.质点在b点所受到的合力一定为零解析带电质点由a点释放后向上运动,可知合力方向向上,而质点所受重力竖直向下,故电场力一定竖直向上,与电场线方向相反,可知该质点一定带负电,B项正确,A项错误;带电质点到b点时速度又减为零,可知向上运动过程中,合力先向上再向下,即重力不变,电场力减小,可知a处电场强度大于b处电场强度,C、D项均错误.答案 B设置目的根据物体的受力与运动判断场的分布9.(2015·福建厦门)一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列哪一幅图()解析题目要求“一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点”,A、D两选项中负电荷受力指向BA,由静止不可能到B点,A、D选项都不可能;B项中能够向AB方向运动,从电场线的疏密看出,粒子的加速度越来越小,与v-t图像的斜率逐渐增大相矛盾,B项不正确;C项中受力指向AB方向,粒子向B运动,从电场线的疏密看出,粒子的加速度越来越大,与v-t图像的斜率逐渐增大相符,C项正确.答案 C设置目的考查仅在电场力作用下的运动与v-t图像的结合10.(2015·山东泰安)如图所示甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(a,b位于两点电荷连线上,且a位于连线的中点),丁是等量正点电荷形成的电场(a,b位于两点电荷连线的中垂线上,且a位于连线的中点).有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放,动能E k随位移x变化的关系图像如图中的①②③图线所示,其中图线①是直线.下列说法正确的是()A.甲对应的图线是①B.乙对应的图线是②C.丙对应的图线是②D.丁对应的图线是③解析甲图中电场为匀强电场,电场力做功W=qEx,因E、q均保持不变,故电场力做功与x成正比,故对应的图线是①,A项正确;乙图中从a到b时电场强度减小,故电场力做功越来越慢,即动能的增大应是减慢的,故图像应为③,B项错误;丙图中为两异种电荷,a为中间,故从a到b时,电场强度增大,故电场力做功也将加快,故动能的增加增快,故应为②,C项正确;丁图中a处场强最小,而不能明确b的位置,故从a到b时场强可能一直增大,也可能先增大再减小,若场强一直增大,则做功越来越快,图像应为②,所以D项错误.答案AC设置目的几种典型场的分布与电场力做功与动能变化关系问题二、非选择题11.(2015·衡水高三调)如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48 m,离地高度h=1.25 m.桌面上存在一水平向左的匀强电场(除此之外其余位置均无电场),电场强度E =1×104 N/C.在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01 kg,电量q=1×10-6 C的带正电小球以初速度v0=1 m/s向右运动.空气阻力忽略不计,重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小球在桌面上运动时加速度的大小和方向;(2)P处距右端桌面多远时,小球从开始运动到最终落地的水平距离最大?并求出该最大水平距离?解析(1)对小球受力分析,受到重力、支持力和电场力,重力和支持力平衡,根据牛顿第二定律,有a =F m =qE m =10-6×1040.01m/s 2=1.0 m/s 2 方向:水平向左(2)设球到桌面右边的距离为x 1,球离开桌面后做平抛运动的水平距离为x 2, 则x 总=x 1+x 2 由v 2-v 02=-2ax 1 代入,解得v =1-2x 1设平抛运动的时间为t ,根据平抛运动的分位移公式,有 h =12gt 2代入得t =0.5 s水平方向,有x 2=vt =0.51-2x 1 故x 总=x 1+0.51-2x 1 令y =1-2x 1 则x 总=1-y 2+y2故,当y =12,即x 1=38 m 时,水平距离最大最大值为x m =58m即距桌面右端38 m 处放入,有最大水平距离为58 m答案 (1)1.0 m/s 2 方向:水平向左 (2)38 m 58m12.(2014·福建)如图所示,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L =2.0 m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9.0×109 N ·m 2/C 2.求: (1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.解析 (1)电荷量均为q =+2.0×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,静电力为F =k q 2L 2=9.0×109×(2.0×10-6)222 N =9.0×10-3 N (2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为E 1=k qL 2=9.0×109×2.0×10-622N/C =4.5×103 N/C A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小为E =2E 1cos30°=2×4.5×103 N/C ×32=4.53×103 N/C ≈7.8×103 N/C ,场强方向沿着y 轴正方向. 答案 (1)两点电荷间的库仑力大小为9.0×10-3 N ;(2)C 点的电场强度的大小为7.8×103 N/C ,方向为y 轴正方向. 设置目的 考查库仑定律、电场强度的合成13.(2015·龙岩综测)如图所示,ABCD 竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB 部分是半径为R 的14圆弧形管道,BCD 部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于 B.水平面内的M 、N 、B 三点连线构成边长为L 等边三角形,MN 连线过C 点且垂直于BCD.两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M 、N 两点,电荷量分别为+Q 和-Q.现把质量为m 、电荷量为+q 的小球(小球直径略小于管道内径,小球可视为点电荷),由管道的A 处静止释放,已知静电力常量为k ,重力加速度为g.求: (1)小球运动到B 处时受到电场力的大小; (2)小球运动到C 处时的速度大小;(3)小球运动到圆弧最低点B 处时,小球对管道压力的大小.解析 (1)设小球在圆弧形管道最低点B 处分别受到+Q 和-Q 的库仑力分别为F 1和F 2. 则:F 1=F 2=k qQL2①小球沿水平方向受到的电场力为F 1和F 2的合力F ,由平行四边形定则,得 F =2F 1cos60° ② 联立①②得:F =k qQL2③(2)管道所在的竖直平面是+Q 和-Q 形成的合电场的一个等势面,小球在管道中运动时,小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功,只有重力对小球做功,小球的机械能守恒,有mgR =12mv C 2-0④ 解得v C =2gR⑤(3)设在B 点管道对小球沿竖直方向的压力的分力为N By ,在竖直方向对小球应用牛顿第二定律,得 N By -mg =mv B 2R⑥ v B =v C⑦联立⑤⑥⑦解得:N By =3mg⑧设在B 点管道对小球在水平方向的压力的分力为N Bx ,则 N Bx =F =k qQL2⑨圆弧形管道最低点B 处对小球的压力大小为: N B =N Bx 2+N By 2=9m 2g 2+(k qQL2)2⑩由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B 的压力大小为: N ′B =N B =9m 2g 2+(k qQL2)2⑪答案 (1)k QqL 2 (2)2gR (3)9m 2g 2+(k QqL2)2命题立意 本题旨在考查电势差与电场强度的关系、动能定理.。

静电场(50分钟小测试)

静电场(50分钟小测试)

《静电场》单元测试 (考试时间:50分钟 满分:100分)(选择题每个小题8分,共64分。

每个小题至少有一个选项正确) 1.在静电场中A .电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B .电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C .电场强度的方向总是跟等势面垂直D .沿着电场线的方向电势是不断降低的 2.一个电子在匀强电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内 A .电子的速率一定增大 B .电子的动能可能减小 C .电子的速率一定减小D .电子一定做匀变速运动3.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是 A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C .B 点电势为零D .B 点电势为-20 V4.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是 A .Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 B .运动中.粒子总是克服电场力做功 C .α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb D .α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb5.把试探电荷q 放到点电荷Q 产生的电场中的A 点,测得它所受的静电力为F ,再把它放到B 点,测得它所受的静电力为4F 。

若A 、B 两点的场强大小分别用E A 与E B 表示,A 、B 两点到点电荷Q 的距离分别用r A 与r B 表示,则下列判断正确的是 A .E A ︰E B =1︰4 r A ︰r B =1︰2 B .E A ︰E B =1︰4 r A ︰r B =2︰1 C .E A ︰E B =4︰1 r A ︰r B =1︰2 D .E A ︰E B =4︰1 r A ︰r B =2︰1 6.把一正电子从电场中的A 点移到无穷远处,电场力做功为-3.2×10-16J ,设无穷远处电势为零。

2017级高二上期《静电场》复习试卷

2017级高二上期《静电场》复习试卷

级高二物理上学期期末复习试卷:《静电场》时量:90分钟 总分:100分第I 卷 选择题 (48分)一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共40分。

每题只有一个选项符合题意) 1.关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( ) A .根据E = F/q ,可知电场中某点的场强与电场力成正比。

B .在电场某点如果没有检验电荷,则电场力为零,电场强度也为零 C .电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零D .一检验电荷在以一个点电荷为球心,半径为r 的球面上各点所受电场力相同2.两个完全相同的金属球A 和B 带电荷量之比为1∶7,相距为r .两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( ) A .3∶7B .4∶7C .9∶7D .16∶73.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab 的中点,a,b 电势分别为ϕa=5 V , ϕb=3 V ,下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 VB .a 点处的电场强度E a 一定大于b 点处的电场度强E bC .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力方向由c 指向a4.如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A 点运动到B 点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ,静电力做的功为1.5 J .下列说法正确的是( ) A .粒子带负电B .粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 JC .粒子在A 点的动能比在B 点少0.5 JD .粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J5.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U 1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U 2时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( ) A .U 1∶ U 2=1∶8 B .U 1∶U 2=1∶4 C .U 1∶U 2=1∶2 D .U 1∶U 2=1∶16.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.接通开关S ,电源即给电容器充电,则( )A .保持S 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大7.某静电场的电场线分布如图所示,一负点电荷只在静电力作用下先后经过场中的M、N两点,过N点的虚线是电场中的一条等势线,则()A.M点的电场强度小于N点的电场强度B.M点的电势低于N点的电势C.负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D.负点电荷在M点的动能小于在N点的动能8.一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面,且四个等势面的电势关系满足ϕa>ϕb>ϕc>ϕd,若不计粒子所受重力,则()A.粒子一定带正电B.粒子的运动是匀变速运动C.粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D.粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大9.如图所示,M、N为两个固定的等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的P点释放一个带负电粒子,仅在电场力作用下由静止开始运动,下列说法中正确的是()A.粒子将一直沿中垂线PO做单方向直线运动B.从P到O的过程中,加速度可能先变大再变小,速度越来越大C.整个运动过程中,粒子在O点时,加速度最大D.整个运动过程中,粒子的电势能一直增加10.如图所示,电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两极板间的加速电场后飞出,不计重力及空气阻力的作用,则()A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等11.如图所示,匀强电场中有一平行四边形abcd,且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中φa =6V,φd=8V,则下列说法正确的是()=10V,φA.b点电势φb=4V B.b点电势φb=8VC.场强平行于ad方向D.场强垂直于bd向下12.氕、氘、氚原子核的初速度为零,经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,如图所示,下列说法正确的是()A.经过加速电场的过程中,静电力对氚核做的功最多B.经过偏转电场的过程中,静电力对氚核做的功最多C..三种原子核打在屏上的速度一样大D .三种原子核都打在屏的同一位置上第Ⅱ卷 非选择题 (52分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13.如图所示,A 、B 分别为x 、y 轴上两点,它们与原点O 的距离相等,一束电子以初速度v 0垂直于 x 轴从A 点射入,由于匀强电场的作用,电子束恰好从B 点射出,则电子从B 点射出时的速度大小是 。

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章末过关检测(六)静电场(限时:45分钟)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(2016·徐州质检)如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN。

下列说法中正确的是()A.A、B两点场强相同B.A、B两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能2.(2016·潍坊统考)直线ab是电场中的一条电场线,从a点无初速度释放一电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从a点运动到b点,其电势能E p随位移x变化的规律如图乙所示。

设a、b两点的电场强度分别为E a和E b,电势分别为φa和φb。

则()甲乙A.E a=E b B.E a<E bC.φa<φb D.φa>φb3.示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成。

如图所示,电子在电压为U1的电场中由静止开始加速,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足电子能射出平行电场区域的条件下,下述情况一定能使电子偏转角度θ变大的是()A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小4.一个初动能为E k的带电粒子,以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间(带等量异号电荷且正对放置),飞出时粒子动能为2E k,如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,仍从原位置沿原方向射入,不计重力,那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为()A.4E k B.4.25E k C.6E k D.9.5E k5.(2016·沈阳检测)在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示。

由此可见()A.电场力为2mgB.小球带正电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等6.(2016·中山质检)如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动。

设斜面足够长,则在Q向上运动的过程中()A.物块Q的动能一直增大B.物块Q的电势能一直增大C.物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D.物块Q的机械能一直增大二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)7.(2016·扬州期末)两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂直,a、b、c、d为电场中几个点,并且a、d为紧靠导体表面的两点,以无穷远为零电势点,则()A.场强大小关系有E b>E cB.电势大小关系有φb>φdC.将一负电荷放在d点时其电势能为负值D.将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功8.如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。

一带负电油滴被固定于电容器中的P点。

现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将减少D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变9.如图所示,在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形,坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中O(0,0) 点电势为6 V,A(1,3)点电势为3 V,B(3,3)点电势为零,则由此可判定()A.C点电势为3 VB.C点电势为零C.该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD.该匀强电场的电场强度大小为100 3 V/m10.如图所示,用长L=0.50 m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0 g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0 cm,两板间电压U=1.0×103V。

静止时,绝缘细线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直线的距离a=1.0 cm。

取g =10 m/s2。

则下列说法中正确的是()A.两板间电场强度的大小为2.0×104V/mB.小球带的电荷量为1.0×10-8CC.若细线突然被剪断,小球在板间将做类平抛运动D.若细线突然被剪断,小球在板间将做匀加速直线运动三、计算题(本题共2小题,共40分)11.(18分)(2016·南充一诊)如图所示,长为l的轻质细线固定在O点,细线的下端系住质量为m、电荷量为+q的小球,小球的最低点距离水平面的高度为h,在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场。

固定点O的正下方l2处有一小障碍物P,现将小球从细线处于水平状态由静止释放。

(1)细线在刚要接触障碍物P 时,小球的速度是多大?(2)细线在刚要接触障碍物P 和细线刚接触到障碍物P 时,细线的拉力发生多大变化?(3)若细线在刚要接触障碍物P 时断开,小球运动到水平面时的动能为多大?12.(22分)一平行板电容器长l =10 cm ,宽a =8 cm ,板间距d =4 cm ,在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源,沿着两板中心平面,连续不断地向整个电容器射入离子,它们的比荷均为2×1010 C /kg ,速度均为4×106 m /s ,距板右端 l 2处有一屏,如图甲所示,如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电,由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期,故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场。

试求:(1)离子打在屏上的区域面积;(2)在一个周期内,离子打到屏上的时间。

1.解析:选A 根据等量异种点电荷形成的电场特点,A 、B 两点场强相同,电势不相等,选项A 正确、B 错误;将一正电荷从A 点移到B 点,电场力做正功,选项C 错误;负电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能,选项D 错误。

2.解析:选C 电子在电场中发生一段位移Δx ,电场力做功eE Δx ,由功能关系知ΔE p =-eq Δx ,即ΔE pΔx =-eE ,E p ­x 图线斜率的绝对值表示电场力,由图线知,斜率减小,故场强在减小,所以,E a >E b ,故A 、B 错误;电子从静止开始由a 向b 运动,故受电场力方向一定由a 指向b ,又因电子带负电,所以场强方向一定从b 指向a ,沿电场线方向电势降低,所以φa <φb ,故C 正确,D 错误。

3.解析:选B 电子通过加速电场有eU 1=12mv 20,在偏转电场中,垂直于电场线的方向做匀速直线运动,则运动时间t =l v 0;在平行于电场线的方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a =eU 2md ,末速度v y =at =eU 2l mdv 0,偏转角tan θ=v y v 0=U 2l 2U 1d ,所以θ∝U 2U 1,B 正确。

4.解析:选B 由动能定理得粒子从射入电场到射出电场,有qEy =ΔE k =2E k -E k =E k ,当初速度加倍时,由t =L v 得t 减半,由y =12at 2知,y 变成原来的14,电场力做的功变为原来的14,粒子经过电场后动能增加量变为原来的14,即0.25E k ,所以该粒子飞出两平行金属板间时的动能为4.25E k ,B 正确。

5.解析:选D 设AC 与竖直方向的夹角为θ,对带电小球从A 运动到C ,电场力做负功,小球带负电,由动能定理得mg·AC·cos θ-qE·BC·cos θ=0,解得电场力为qE =3mg ,选项A 、B 错误;小球在水平方向做匀速直线运动,从A 到B 的运动时间是从B 到C 的运动时间的2倍,选项C 错误;小球在竖直方向先加速后减速,小球从A 到B 与从B 到C 竖直方向的速度变化量的大小相等,水平速度不变,故小球从A 到B 与从B 到C 的速度变化量的大小相等,选项D 正确。

6.解析:选D 由F 库-mg sin θ=ma 可知,物块沿斜面的加速度先沿斜面向上逐渐减小,再沿斜面向下逐渐增大,其速度先增大后减小,故物块Q 的动能先增大后减小,A 错误;因电场力始终做正功,故电势能一直减小,物块Q 的机械能一直增大,B 错误,D 正确;因只有电场力、重力做功,物块的电势能、重力势能、动能之和不变,又知动能先增大后减小,故重力势能和电势能之和先减小后增大,C 错误。

7.解析:选BD 由电场线的疏密表征电场强度的大小可知,E b <E c ,故A 项错误;沿着电场线方向电势降低,达到静电平衡状态的导体是等势体,可知φb >φd ,故B 正确;由于a 点电势高于d 点电势,将一正电荷由a 点移到d 点的过程中电场力做功W =q(φa -φd )>0,为正功,故D 正确;由于无穷远处为零电势点,故d 点电势为负,负电荷放在d 点时其电势能E p d =(-q)×φd >0,为正值,故C 错误。

8.解析:选ACD 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时,两极板的正对面积S 不变,间距d 变大,根据关系式C =εr S 4πkd ∝S d可知,电容C 减小,选项A 正确;因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化,题中电容器两极板间的电势差U 不变,所以静电计指针张角不变,选项B 错误;U 不变,极板间距d 变大时,板间场强E =U d减小,带电油滴所处位置的电势 φP =Ed P 增大,其中d P 为油滴到下极板的距离,又因为油滴带负电,所以其电势能将减少,选项C 正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则电容器带电荷量Q 不变,极板间距d 变大,根据Q =CU ,E =U d 和C =εr S 4πkd可知E ∝Q S ,可见,极板间场强E 不变,所以带电油滴所受电场力不变,选项D 正确。

9.解析:选BD 由题意知C 点坐标为(4,0),在匀强电场中,任意两条平行线段,两点间电势差与其长度成正比,故 U AB AB =U OC OC,代入数值得φC =0,A 错误,B 正确;作BD ∥AO ,如图所示,则φD =3 V ,即AD 是一条等势线,电场强度方向沿OG ,OG ⊥AD ,由几何关系得OG = 3 cm ,由E =U d得E =100 3 V /m ,C 错误,D 正确。

10.解析:选ABD 设两金属板间的电场强度为E ,根据匀强电场的场强和电势差的关系得E =U d =1.0×1035.0×10-2V /m =2.0×104 V /m ,A 项正确;小球静止时受力平衡,由平衡条件得qE =mg tan θ,解得q =mg tan θE 。

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