静电场单元测试卷

《静电场》单元测试
一．选择题：
1．最早提出用电场线描述电场的物理学家是( )
A．牛顿 B．伽利略
C．法拉第 D．阿基米德
2．如图所示，静电计垫放在绝缘物上，开关S1一端与金属球A连接，
另一端与金属外壳B相接．开关S2一端与金属球连接，另一端与大地相
接．当S1与S2都断开时，使A球带电，看到静电计指针张开一个角度．然
后合上S1后再断开，再合上S2，可看到指针张角( )
A．先减小，之后不变
B．先减为零，之后又张开
C．先减为零，之后不再张开
D．先不变，之后变为零
3．关于电场强度和电势，下列说法正确的是( )
A．由公式可知E与F成正比，与q成反比
B．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C．电场强度为零处，电势不一定为零
D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少
4．如图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则
关于电子到达了B板时的速率，下列解释正确的是( )
A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大
C．与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关
D．以上解释都不正确[来源:21世纪教育网
5．如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势
面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知
φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是
( )
A．粒子带负电
B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C．粒子在a点与e点的速度大小相等
D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能
6．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，
a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖
直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂
一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接
地．开始悬线静止在竖直方向，在b板带电后，
悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线
的偏角α变大的是( )
A．缩小a、b间的距离
B．加大a、b间的距离
C．取出a、b两极板间的电介质
D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
7．如图所示，O 点置一个正点电荷，在过O 点的竖直平面内的A 点，
自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m ，带电量为q ，小球落下
的轨迹如图中的实线所示，它与以O 点为圆心、R 为半径的圆(图中虚
线表示)相交于B 、C 两点，O 、C 在同一水平线上，∠BOC ＝30°，
A 距OC 的高度为h ，若小球通过
B 点的速度为v ，则下列叙述正确的
是( )
①小球通过C 点的速度大小是2gh ；
②小球通过C 点的速度大小是v 2＋gR ； ③小球由A 到C 电场力做功是mgh －12
mv 2； ④小球由A 到C 电场力做功是12mv 2＋mg ⎝ ⎛⎭
⎪⎫R 2－h . A ．①③ B ．①④
C ．②④
D ．②③
8．带电粒子以速度v 0沿竖直方向垂直进入匀强电场E 中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v 0，则一定有( )
A ．电场力与重力大小相等
B ．粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小
C ．电场力所做的功一定等于重力做的功的负值
D ．电势能的减小一定等于重力势能的增大
源:21世纪教育网
9．一个质量为m ，电荷量为＋q 的小球以初速度v 0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A ．小球在水平方向一直做匀速直线运动
B ．若场强大小等于mg/q ，则小球经过每一电场区的时间均相同
C ．若场强大小等于2mg/q ，则小球经过每一无电场区的时间均相同
D ．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同
10．静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置，其
中某部分有静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在xOy
平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox 轴、Oy 轴对称．等
势线的电势沿x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一
个电子经过P 点(其横坐标为－x 0)时，速度与Ox 轴平行．适当
控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox 轴上方运动．在
通过电场区域过程中，该电子沿y 方向的分速度v y 随位置坐标
x 变化的示意图是( )
二.填空题:
11．如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀
强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球
受的电场力最小，则小球所带电量为________．
12．有一水平方向的匀强电场，场强大小为
9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，
圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿
E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为
10－8C的正点电荷，则A处的场强大小为
_______；B处的场强大小和方向为________．
13．如图所示，匀强电场水平向左，带正电物块A沿绝缘水平板向
右运动，经P点时动能为200J，到Q点时动能减少了160J，电势能
增加了96J，则它再回到P点时的动能为________J.
14．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所
示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行
板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受
到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，
因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落．若两板间加一
电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为
v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6π
ηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验
时测出r、v1、v2，E、η为已知，则
(1)油滴的带电量________．
(2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表
19
_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________
三.计算题:
15．如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为303g，则B 带电量是多少？(取g＝10m/s2)
16．研究表明，地球表面附近的电场强度不为零，假设地球表面附近的电场强度平均值为30N/C，方向竖直向下，试求地球表面附近每平方米所带的负电荷的电量．
17．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘
的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，
整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有
一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从
C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若
已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：
(1)滑块通过B点时的速度大小．
(2)水平轨道上A、B两点之间的距离．
18．如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求： [来源:21
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)匀强电场场强E的大小．
19．如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出
(初速度不计)，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KO射出，然后进入由两块平行金属板
M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子
进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电
场后打在荧光屏上的P点．已知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．
答案
一．选择题：
1．C 2．B 3．C 4．C 5．CD
6．BC 7．C 8．ABCD 9．AC 10．D
二.填空题:
11. mg 2E
12. 0；92×103N/C ，与原场强方向成45°角向右下方．
13. 40
14. ⑴.q ＝6πr η(v 1－v 2)E
⑵. 在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10
－19C 的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C.
三.计算题:
15. 1.0×10－6C
16. 2.7×10－10C
17. (1)v B ＝2(mg －qE )R m (2)L ＝(mg －qE )μmg ＋qE
R 18. (1)tan θ (2)m (v 2－v 2
0)qL tan θ 19. (1)
2eU 1m (2)U 2L 214U 1d (3)(2L 2＋L 1)U 2L 14U 1d
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