人教版高中物理选修3-1高二静电场单元测试卷 (2)

高中物理学习材料
金戈铁骑整理制作
泰西中学高二物理静电场单元测试卷
时间 90分钟 满分 100分
一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分，共42分。

请将正确答案填在答题卡中。

）
1．有三个相同的金属小球A 、B 、C ，其中A 、B 两球带电情况相同，C 球不带电．将A 、B 两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F ，若使C 球 先和A 接触，再与B 接触，移去C ，则A 、B 间的库仑力变为（ ）
A ．2/F
B ．4/F
C ．8/3F
D ．10/F
2．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 ．q W W Ep A A =
-=ϕ, B ．q
W
W Ep A A -==ϕ, C ．q W W Ep A A =
=ϕ, D ．q
W W Ep A A -=-=ϕ, 3．如图所示，点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b
是轨迹上的两个点，b 离Q 较近，下列判断不正确的是（ ）
A ．Q 与q 的带电一定是一正一负
B ．不管Q 带什么性质的电荷，a 点的场强一定比b 点的小
C ．微粒通过a 、b 两点时，加速度方向都是指向Q
D ．微粒通过a 时的速率比通过b 时的速率大
4．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O 等距的两点a 、b ，如图所示，则下列判断不正确的是（ ）
A ．a 、b 两点的场强矢量相同
B ．a 、b 两点的电势相同
C ．a 、O 两点间与b 、O 两点间的电势差相同
D ．同一电荷放在a 、b 两点的电势能相同 5．一个点电荷从电场中的a 点移到b 点，其电势能变化为零，则（ ）
A ．a 、b 两点的场强一定相等
B．a、b两点的电势一定相等
C．该点电荷一定沿等势面移动
D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直
6．宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电，而且带电均匀；②该星球表面没有大气；
③在一次实验中，宇航员将一个带电小球（其带电量远远小于星球电量）置于离星球表面
某一高度处无初速释放，恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断：（）
A．小球一定带正电
B．小球的电势能一定小于零
C．只改变小球的电量，从原高度无初速释放后，小球仍处于悬浮状态
D．只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍处于悬浮状态
7．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带
电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该
带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时
的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－
6eV，它的动能等于：（）
A． 16eV B． 14eV C． 6eV D． 4ev
8、如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q．图中的虚线表
示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M、N（不计重
力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v
0射入该电
场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点
电荷最近的位置．①M一定是正离子，N一定是负离子．②M在p点的
速率一定大于N在q点的速率．③M在b点的速率一定大于N在c点的
速率．④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增
量．以上说法中正确的是（）
A.只有①③
B.只有②④
C.只有①④
D.只有②③
9．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀
强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最
高点和最低点，则（）
A．小球经过a点时，线中的张力最小
B．小球经过b点时，电势能最小
C．小球经过a点时，电势能最小
D．小球经过b点时，机械能最小
10．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5ev，则下列
结论错误的是（）
A．电场强度的方向一定是由b到a
B．a、b两点间的电势差U ab=5V
C．电子的电势能减少了5eV
D．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势
11．如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C
三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，
C 为连线中垂上距A 也为d 的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（ ）
A ．C A
B E E E >> B ．
C B A E E E >> C ．B C A U U U >=
D ．A C B U U U >= 12.一电量为2×10-9
C 的点电荷在外力作用下，从静电场中的a 点运动到b 点，在这过程中，外力对点电荷做功为8×10-6
J ，若a 点电势为a ϕ，b 点电势为b ϕ，则下列结论中正确的是
（ ）
A ．可以断定b a ϕϕ- =4000V
B ．可以断定b a ϕϕ-=-4000V
C ．b a ϕϕ-可能等于零
D ．不能判断b a ϕϕ-的值13
二、计算题（四小题，共58分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13（10分）、如下图所示，一对平行金属极板相距d=2cm,两板间匀强电场方向向下，场
强大小E=1.6×103
v/m ，其中下极板接地（零电势）。

A 点距下板为h 1=1.5cm ，B 板距下板为
h 2=0.5cm ，试求：（电子电荷量为e=-1.6×10－19
C ）
（1）两金属板之间的电势差大小；
（2）将一个电子从A 点移动到B 点电场力做的功？ 电子的电势能是增加还是减少？ 14．（12分）如图所示，质量为m ，带电量为q +的小球，在P 点具有沿PQ 方向的初速度0v ，为使小球能沿PQ 方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P 点？
15．（12分）如图所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量
10102-⨯-=q C 的点电荷由A 点移动到B 点，电场力做功8108.4-⨯J ，再由B 点移到C 点电
荷克服电场力做功8
108.4-⨯J ，取B 点的电势为零，求A 、C 两点的电势及场强的方向．
16. （12分）如图2所示，半径为r 的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E 的匀强电场与环面平行。

一电量为+q 、质量为m 的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经A 点时，速度v A 的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度v A 的大小； （2）小球运动到与A 点对称的B 点时，对环在水平方向的作用力。

17. （12分）如图13-6-7所示，质量为0.2Kg 的物体带电量为+4×10-4C ，从半径为0.3m 的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。

物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C 的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：(1)E 水平向左；(2)E 竖直向下。

图13-6-7
泰西中学高二物理静电场单元测试卷参考答案
一、选择题 二、计算题
13、解：（1）两金属板之间的电势差大小:
U = Ed …2分 = 1.6×103×2×10-2 V/m …1分
= 32 V …1分
A 、
B 两点间的电势差：
U AB = Ed AB …2分
= 1.6×103×（1.5－1）×10-2 V/m …1分 = 16 V …1分
（2）将一个电子从A 移到B 电场力做的功：
W AB =qU AB …2分
= －1.6×10-19×16J …1分
= -2.56×10-18J …1分
因为电场力做负功， …2分 所以电子的电势能增加了。

…2分
14.（垂直PQ 向上，q mg/23，/g v 04．
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案
C
A
D
A
B
D
B
B
CD
AB
AC
CD
C
C
15. V 240,V 240-==-=-C C C B ϕϕϕϕ。

因为C A ϕϕ=，所以A 、C 在同一等势面上，根据场强方向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处，可得到该电场的场强方向垂直于AC ，指向左上方．
16.（1）在A 点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得： r
v m qE A
2=
所以小球在A 点的速度m
qEr
v A =。

（2）在小球从A 到B 的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即 2
22
1212A B mv mv qEr -=
， 小球在B 点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有r
v m qE N B
B 2
=-
解以上两式，小球在B 点对环的水平作用力为：qE N B 6=。

17. 0.4m ，0.75m。