静电场_单元测试题

第一章 《静电场 》单元测试题
班级 姓名
一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( )
A ．电场强度大的地方，电势一定高
B ．电场强度不变，电势也不变
C ．电场强度为零时，电势一定为零
D ．电场强度的方向是电势降低最快的方向
2．如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是
A ．该电场是匀强电场
B ．a 点的电场强度比b 点的大
C ．a 点的电势比b 点的高
D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同 3．如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定于A 、B 两点，DC 为AB
连线的中垂线，C 为A 、B 两点连线的中点，将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有( )
A ．电势能逐渐减小
B ．电势能逐渐增大
C ．q 3受到的电场力逐渐减小
D ．q 3受到的电场力逐渐增大 图2
4．如图3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 V
B ．a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E b
C ．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 点时受到的静电力由c 指向a 图3
5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )
A ．A 点和
B 点的电势相同
B ．
C 点和
D 点的电场强度相同
C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功
D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 图4
6．如图5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)( )． 图5
A ．k 3q R 2
B ．k 10q 9R 2
C ．k Q ＋q R 2
D ．k 9Q ＋q 9R
2 二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分)
7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )
A ．电场力F
B ．电场强度E
C ．电势差U
D ．电场力做的功W
8．带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中克服电场力做了×10－8 J 的功，那么( )
图1
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．P点的场强一定小于Q点的场强
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
9．如图6所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P
与A板的距离不变．则下列说法正确的是( )
A．电容器的电容变小
B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器内部电场强度大小不变
D．P点电势升高
10．带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动，下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．粒子在a和b点的加速度相同
C．该粒子在a点的电势能比在b点时大
D．该粒子在b点的速度比在a点时大
三．计算题：（38分）
11．（16分）有一带电荷量q = -3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高
12．（22分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初
P
O 图7
图6
速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。

求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）P点到O点的距离。

《静电场》参考答案
一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1答案 D 解析 电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A 、B 、C 错误，选项D 正确．
2．答案 C 解析 由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A 错误；b 点电场线比a 点电场线密，故a 点的电场强度比b 点的小，B 不正确；根据电场线的方向知a 点的电势比b 点的大，故C 正确．正电荷在a 、b 两点受力方向分别沿a 、b 两点的切线方向，选项D 错误．
3．答案 A 解析 中垂线CD 段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A 对，B 错；中垂线上由C 到D ，电场强度先变大后变小，q 3受到的电场力先变大后变小，C 、D 错．
4．答案 C 解析 因不知该电场是否是匀强电场，所以E ＝U d 不一定成立，c 点电势不一定是4 V ，所以A 、B 两项错误．因φa ＞φb ，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b ，所以C 项正确、D 项错误．
5答案 C 解析 由题图可知φA ＞φB ，所以正电荷从A 移至B ，静电力做正功，故A 错误，C 正确．C 、D 两点场强方向不同，故B 错误．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先减小后增大，所以D 错误，故选C.
6．答案 B 解析 由于b 点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a 点处点电荷在b 处产生的场强大小相等，方向相反．在d 点处带电圆盘和a 点处点电荷产生的场强方向相同，所以E ＝k q
3R 2＋k q
R 2
＝k 10q 9R
2，所以B 选项正确． 二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分)
7．答案 BC 解析 电场力F ＝qE ，与检验电荷有关，故A 项错；电场强度E 、电势差U 与检验电荷无关，故B 、C 对；电场力做功W ＝qU ，与检验电荷有关，故D 项错．
8答案 AD 解析 因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以A 、D 项正确；P 、Q 两点的场强大小不能确定，B 项错；粒子电性未知，所以P 、Q 两点的电势高低不能判定，C 项错．
9．答案 ACD
10．答案 BCD 解析 由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲，可判断它受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故A 错；匀强电场中受力恒定，加速度相同，B 对；从a 到b 由于电场力方向速度方向成锐角，电场力做正功，则电势能减小，动能增大，故该粒子在b 点的电势能比在a 点时小，在b 点的速度比在a 点时大．故
C 、
D 正确．
11.解：负电荷从A 移到B 点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA ＞φB
电势差
负电荷从B 移到C ，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC ＞φB
电势差
所以电势差UAC=φA －φC=φA －φB ＋φB －φC=UAB ＋UBC=-100V
所以，A 、C 两点的电势差大小为100V ，A 、C 两点中C 点的电势较高
12.解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：
eU1=，解得：
（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加
速直线运动。

设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：
F=eE，E=，F=ma，a=，t1=，y1=
解得：y1=
（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得：vy=at1=
电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示
t2=，y2=vyt2
解得：y2=
P到O点的距离为y=y1+y2=。