衡水中学《静电场》章末检测题及详细答案
人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》检测题(含答案)
《静电场》检测题一、单选题1．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为定值电阻，薄片P和Q为两相互绝缘的金属极板。
当对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距增大过程中（）A．P、Q两板构成电容器的电容增大 B．M点的电势比N点高C．P板电荷量增大 D．P、Q两板间的场强增大2．下列说法中正确的是( )A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高B．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快C．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化3．如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点。
若用手接触一下枕形导体的中部，导体将带( )A．不带电 B．正电 C．负电D．不能确定4．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5．a、b、c三个 粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定( )①在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上②b和c同时飞离电场③进入电场时，c的速度最大，a的速度最小④动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大A．①B．①②C．③④D．①③④6．某电场的电场线的分布如图所示。
一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。
下列判断正确的是( )A．粒子带负电 B．电场力对粒子做负功C．粒子在N点的加速度大 D．N点的电势比M点的电势高7．如图所示，匀强电场方向水平向左，带正电荷的某物体沿绝缘、粗糙水平面向右运动，经A点时动能为100 J，到B点时动能减少80 J。
减少的动能中有3/5转化为电势能，则它再经过B点时，动能大小是（）A．4 J B．20 J C．52 J D．80 J8．如图，两个较大的平行金属板A、B相距为d，接在电源的正、负极上，这时质量为m，带电量为-q的油滴恰好能静止在两极板之间。
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试(含答案)
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试第I 卷（选择题）1．关于电荷的电荷量，下列说法正确的是A ．电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的B ．带电物体所带电荷量可以是任意值C ．带电物体所带电荷量最小值为1.6×10－19C D ．带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q 【答案】AC 【解析】试题分析：密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10－19C ，因而A 对；任何物体的电荷量都是e 的整数倍，故B 错，C 对， 考点：考查了对元电荷的理解 2．下列说法中，正确的是：（ ） A ．由qFE =可知电场中某点的电场强度E 与q 成反比 B ．由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C ．由ab U Ed =可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式QC U=，其中电容器的电容C 与电容器两极板间电势差U 无关 【答案】D 【解析】试题分析：电场中某点的电场强度只和电场本身的性质有关，与外界因素无关，A 错误，电场中某点的电势大小是人为规定的，B 错误；公式ab U Ed =中的d 是沿电场方向间的距离，ab 的距离大，但 不一定沿电场方向间的距离大，C 错误；电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与外界因素无关，D 正确； 考点：考查了电场强度，电势，电势差，电容3． 如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度，ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势，以下说法正确的是 A ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 一定不等 B ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 可能相等 C ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 可能相等 D ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 一定不等 【答案】D【解析】试题分析：因为不知道AB 两点电场线的疏密程度，故无法确定两点场强的关系；由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ，故选项D 正确。
河北省衡水市武邑县武邑中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习
河北省衡水市武邑县武邑中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（）A ．小球运动到B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3gC ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 122q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则：212B mgR mv =解得：2B v gR 故A 正确；B.小球运动到B 点时的加速度大小为：22v a g R==故B 错误；C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功，电势能不变，故C 错误；D.小球到达B 点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得：2122BN q q v F mg k m R R--=解得：1223N q q F mg kR=+ 根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为：1223q qmgkR+方向竖直向下，故D正确．2．如图所示，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球，分别带q A和q B的正电荷，悬点为O，当小球由于静电力作用张开一角度时，A球悬线与竖直线夹角为α，B 球悬线与竖直线夹角为β，则（）A．sinsinABmmβα=B．sinsinA BB Am qm qβα=C．sinsinABqqβα=D．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β'，有sin sinsin sinααββ'='【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．如下图，对两球受力分析，根据共点力平衡和几何关系的相似比，可得A m g OP F PA =库，B m g OPF PB=库 由于库仑力相等，联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=，sin cos OB PB βθ⋅=，代入上式可得sin sin A B m m βα= 所以A 正确、B 错误；C ．根据以上分析，两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，与两个球带电量的多少无关，所以不能确定电荷的比例关系，C 错误；D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β'，对小球A 、B 受力分析，根据上述的分析，同理，仍然有相同的关系，即sin sin A B m m βα'='联立可得sin sin sin sin ααββ'='D 正确。
衡水中学《静电场》章末检测题及详细答案
衡水中学《静电场》章末检测题及详细答案衡水中学《静电场》章末检测题考生注意：本卷共三大题，18小题，满分100分，时量90分钟。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
第1～8题为单项选择题；第9～12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0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.如下图所示的情况中，a、b两点电势相等、电场强度也相同的是：( ).A．带等量异种电荷的平行金属板之间的两点B．离点电荷等距的任意两点C．两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点D．两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点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W AB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。
高考物理衡水电磁学知识点之静电场经典测试题及答案解析
高考物理衡水电磁学知识点之静电场经典测试题及答案解析一、选择题1．如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则A．a a>a b>a c，v a>v c>v bB．a a>a b>a c，v b> v c> v aC．a b> a c> a a，v b> v c> v aD．a b> a c> a a，v a>v c>v b2．如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。
闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。
下列说法中正确的是（）A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长3．如图所示，A、B、C、D为半球形圆面上的四点，处于同一水平面，AB与CD交于球心且相互垂直，E点为半球的最低点，A点放置一个电量为+Q的点电荷，B点放置一个电量为－Q的点电荷，则下列说法正确的是（）A．C、E两点电场强度不相同B．C点电势比E点电势高C．沿CE连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终不做功D ．将一电量为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经E 点移动到D 点过程中，电场力先做负功，后做正功4．如图所示，将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（ ）A ．带电粒子一定做加速直线运动B ．带电粒子的电势能一定逐渐增大C ．带电粒子的动能一定越来越小D ．带电粒子的加速度一定越来越大5．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大C ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点小D ．带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小6．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Q 点时动能较小C ．带电质点通过P 点时电势能较大D ．带电质点通过Q 点时加速度较大7．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小v水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球以速度v从原处飞入，则带电小球（）球仍以相同的速度A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板下移一段距离，小球可能打在下板的中央8．如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A．B．C．D．9．空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC三点形成一个边长为1cm的等边三角形。
河北省衡水市衡水中学物理 静电场及其应用精选测试卷
河北省衡水市衡水中学物理静电场及其应用精选测试卷一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷，且关于坐标原点O对称。
某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线（x轴）上必定有两个场强最强的点A、'A，该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论，你认为其中正确的是（）A．若两个点电荷的位置不变，但电荷量加倍，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置B．如图(1)，若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置C．如图(2)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环，圆环的圆心在原点O。
直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置D．如图(3)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板，圆板的圆心在原点O，直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．可以将每个点电荷（2q）看作放在同一位置的两个相同的点电荷（q），既然上下两个点电荷（q）的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A＇两位置，两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A＇两位置，选项A正确；B．由对称性可知，保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置，选项B正确；C．由AB可知，在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置，或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数，在x轴上场强最大的点都在A、A＇两位置，那么把带电圆环等分成一些小段，则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A＇两位置，所有这些小段对称叠加的结果，合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A＇两位置，选项C正确；D．如同C选项，将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块，除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外，靠内的对称小块间距都小于原来的值，这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A＇两位置，则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A＇两位置，选项D错误。
2021高考物理一轮复习章末检测7静电场含解析新人教版
章末检测7 静电场（时间90分钟，满分100分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，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，有选错或不选的得0分）1.如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）A.当开关S 断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大B.当开关S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ变小C.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大D.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小 答案：C2.一带负电粒子在电场中仅受静电力作用下沿x 轴正向做直线运动的v-t 图象如图所示.起始点O 为坐标原点，下列关于电势φ、粒子动能E k 、电场强度E 、粒子加速度a 与位移x 的关系图象中可能合理的是（ ）A B C D答案：C3.（2019·黑龙江齐齐哈尔二模）如图所示，两个带电荷量为q 的点电荷分别位于带电的半径相同的14球壳和34球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电14球壳对点电荷q 的库仑力的大小为F ，则乙图中带电的34球壳对点电荷q 的库仑力的大小为（ ）甲 乙 A.32F B.22F C.12F D.F答案：D4.（2019·山东威海模拟）如图所示，半径为R 的均匀带电球壳带电量为Q （Q ＞0）.已知半径为R 的均匀带电球壳在球壳的外部产生的电场与一个位于球心O 点的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A.球心O 处的场强为kQR2B.在球壳外距球壳为r 处的电场强度为kQ r2 C.球壳的表面为等势面D.若取无穷远处电势为零，则球壳表面处的电势小于零 答案：C5.真空中两点电荷q 1、q 2分别位于直角三角形的顶点C 和顶点B 上，D 为斜边AB 的中点，∠ABC ＝30°，如图所示.已知A 点电场强度的方向垂直AB 向下，则下列说法正确的是（ ）A.q 1带负电，q 2带正电B.D 点电势高于A 点电势C.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的一半D.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的二倍 答案：C6.如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A 点电势为0，B 点电势为3 V ，C 点电势为6 V.已知∠ACB ＝30°，AB 边长为 3 m ，D 为AC 的中点.现将一点电荷放在D 点，且点电荷在C 点产生的电场强度为1.5 V/m ，则放入点电荷后，B 点电场强度为（ ）A.2.5 V/mB.3.5 V/mC.2 2 V/mD. 5 V/m答案：A7.真空中，在x 轴上的原点处和x ＝6a 处分别固定一个点电荷M 、N ，在x ＝2a 处由静止释放一个正点电荷P ，假设试探电荷P 只受电场力作用沿x 轴方向运动，得到试探电荷P 的速度与其在x 轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.点电荷M 、N 一定都是负电荷B.试探电荷P 的电势能一定是先增大后减小C.点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D.x ＝4a 处的电场强度一定为零解析：根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，选项B 错误；试探电荷在x ＝4a 处速度最大，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D 正确；在x 轴上从原点处到x ＝6a 处，电场强度从两头指向x ＝4a 处，点电荷M 、N 一定都是正电荷，选项A 错误；由kQ M （4a ）2＝kQ N（2a ）2可得Q M ＝4Q N ，选项C 错误.答案：D8.如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点A 、B 分别放置固定的点电荷＋Q 1和－Q 2，x 轴上的P 点位于B 点的右侧，且P 点电场强度为零，设无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（ ）A.P 点电势为零B.在A 、B 连线上还有一点与P 点电场强度相同C.A 、O 两点的电势差大于O 、B 两点的电势差D.若将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点过程中，电势能一直增大解析：由异种电荷的电场线分布情况知，x 轴上B 点右侧的电场线方向指向B ，由沿电场线方向电势越来越低知，P 点电势小于零，选项A 错误；P 点电场强度为零，由电场叠加知，k Q 1r 2AP ＝k Q 2r 2BP，由于r AP ＞r BP ，故Q 1＞Q 2，则在A 、B 连线上除P 点外各点电场强度均不为零，选项B 错误；由于Q 1＞Q 2，故A 、O 两点间的电场线分布较密，A 、O 两点间的电势差较大，选项C 正确；P 到B 的电场线方向向左，B 到O 的电场线方向向右，故＋q 从P 点移至O 点的过程，电场力先做正功再做负功，电势能先减小后增大，选项D 错误.答案：C9.如图所示，在一平面坐标系xy 内有四个电量相等的点电荷a 、b 、c 、d 位于正方形四个顶点，A 、B 在x 轴上且为ab 、cd 连线的中点，O 为其中心.一质子（不计重力）沿x 轴在变力F 作用下从A 点匀速运动到B 点.则下列说法正确的是（ ）A.A 、O 、B 三点电势相等B.A 、O 、B 三点中O 点电势最低C.质子所受电场力方向先沿y 轴正向，后沿y 轴负向D.质子所受电场力方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向解析：如图所示，在x 轴任意一点上做出a 、b 、c 、d 四个电荷所产生的电场的方向，根据E ＝kq r2可知电荷a 和电荷b 在该点产生的场强E a 和E b 大小相同，且与水平方向的夹角相同，故E a 和E b 的合场强竖直向下.同理电荷c 、d 在该点的场强E c 、E d 大小相等，但合场强方向竖直向上，故在x 轴上任意一点的场强方向只能是沿y 轴正方向或沿y 轴负方向，即x 轴与电场线垂直，所以x 轴在一条等势线上，AOB 三点电势相等，故A 正确，B 错误.根据E ＝kq r 2可知在x 轴负半轴上电荷a 和电荷b 产生的场强E a 和E b 大于电荷c 和电荷d 产生的场强E c 、E d ，故在x 轴负半轴上场强的方向沿y 轴负方向，而O 点合场强为0，在x 轴正半轴上，合场强沿y 轴正方向，而质子所受电场力的方向与场强的方向相同，故质子所受电场力F 方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向，故C 错误，D 正确.答案：AD10.（2018·三明模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，从电场中M 点，以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a的加速度将减小，b的加速度将增大D.两个粒子的动能均增大答案：CD11.如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点.一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH 方向射入电场后恰好从D点射出.以下说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出答案：BD12.如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2 cm 的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A、C、E三点的电势分别为φA ＝（2－3）V，φC＝2 V，φE＝（2＋3）V，下列判断正确的是（）A.将电子从D点经E点移到F点的过程中，静电力先做正功再做负功B.电场强度的大小为1 V/mC.该圆周上的点电势最高为4 VD.电场强度的方向由A指向D答案：AC二、非选择题（共52分）13.（16分）（2019·佛山模拟）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC 平滑连接，半圆形轨道的半径R ＝0.4 m ，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E ＝1.0×104N/C.现有一电荷量q ＝＋1.0×10－4C 、质量m ＝0.1 kg 的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P 点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C ，然后落至水平轨道上的D 点（图中未画出）.g 取10 m/s 2.试求：（1）带电体运动到圆形轨道B 点时对圆形轨道的压力大小； （2）D 点到B 点的距离x DB ；（3）带电体在从P 开始运动到落至D 点的过程中的最大动能（结果保留三位有效数字）.解析：（1）设带电体通过C 点时的速度为v C ，根据牛顿第二定律有mg ＝m v 2C R，解得v C ＝2.0 m/s ，设带电体通过B 点时的速度为v B ，轨道对带电体的支持力大小为F B ，带电体在B 点时，根据牛顿第二定律有F B －mg ＝m v 2BR，带电体从B 运动到C 的过程中，根据动能定理有 －mg ×2R ＝12mv 2C －12mv 2B ，联立解得F B ＝6.0 N ，根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力F ′B ＝6.0 N.（2）设带电体从最高点C 落至水平轨道上的D 点经历的时间为t ，有2R ＝12gt 2，x DB ＝v C t －12·Eqm ·t 2，联立解得x DB ＝0.（3）由P 到B ，带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从B 经C 到D 的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B 点右侧对应圆心角为45°处.设带电体的最大动能为E km ，根据动能定理有qER sin 45°－mgR （1－cos 45°）＝E km －12mv 2B ，代入数据解得E km ＝1.17 J.答案：（1）6.0 N （2）0 （3）1.17 J14.（16分）如图甲所示，长为L 、间距为d 的两金属板A 、B 水平放置，ab 为两板的中心线，一个带电粒子以速度v 0从a 点水平射入，沿直线从b 点射出，粒子质量为m ，电荷量为q .若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b 点以速度v 0射出，求：甲 乙（1）交变电压的周期T 应满足什么条件，粒子从a 点射入金属板的时刻应满足什么条件；（2）两板间距d 应满足的条件.解析：（1）要使带电粒子从b 点以速度v 0射出，应满足Lv 0＝nT （n 为正整数）， 则T ＝Lnv 0（n 为正整数）. 由运动的对称性可知，射入的时刻应为t ＝nT 2＋T 4，即t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数）.（2）第一次加速过程有 y 1＝12at 2＝12×qU 0md ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 42，将T 代入得y 1＝qU 0L 232mdn 2v 20，要使粒子不打在板上，应满足d2≥2y 1，取d ≥L nv 0qU 08m（n 为正整数）.答案：（1）T ＝L nv 0（n 为正整数） t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数） （2）d ≥Lnv 0qU 08m（n 为正整数）15.（20分）如图所示，水平虚线MN 上、下方空间分别存在电场强度方向相反、大小相等的匀强电场.以虚线MN 处电势为零，A 、B 是位于两电场中同一竖直线上的两点，且到MN 距离均为d ，一电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子从A 点由静止释放，已知粒子运动过程中最大电势能为E m ，不计粒子重力.求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）粒子从释放到第一次返回A 点所需的时间.解析：（1）粒子释放后，在MN 上方电场中电场力做正功，电势能减小，MN 下方电场中，电场力做负功，电势能增大，由能量守恒和对称性可知，粒子在A 、B 两点间做往返运动，且在A 、B 处时电势能最大，MN 处电势为零，设A 到MN 间电势差为U ，A 点电势为φA ，电场强度大小为E ，则有U ＝φA －0＝φA ，E m ＝qφA ， U ＝Ed ，联立解得E ＝E mqd.（2）粒子从A 到MN 做匀加速直线运动，设经历的时间为t ，到MN 时粒子速度为v ，加速度为a ，则有v ＝at ， qE ＝ma ，从A 到MN 由能量守恒有E m ＝12mv 2，联立解得t ＝d2m E m.由对称性可得，粒子第一次返回A 点所需时间为 4t ＝4d2m E m.答案：（1）E mqd（2）4d2m E m。
(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案
静电场单元测试一、选择题1．以下列图，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5 V，φ b＝3 V，以下表达正确的选项是( )A．该电场在 c 点处的电必然定为 4 VB．a点处的场强必然大于 b 处的场强C．一正电荷从 c 点运动到 b 点电势能必然减少D．一正电荷运动到 c 点时碰到的静电力由 c 指向 a2．以下列图，一个电子以100 eV 的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为( )A． 300 V B．－300 V100C．－ 100 V D．－ 3V3．以下列图，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，战胜静电力做功相同．该电场可能是 ( )A．沿y轴正向的匀强电场B．沿x轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4．以下列图，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则( )A．当小球运动到最高点 a 时，线的张力必然最小B．当小球运动到最低点 b 时，小球的速度必然最大C．当小球运动到最高点 a 时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒5．在静电场中a、 b、c、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系以下列图，由图线可知()A． a、 b、 c、d 四点不可以能在同一电场线上B．四点场强关系是E c＝ E a>E b>E dC．四点场强方向可能不一样样D．以上答案都不对6．以下列图，在水平放置的圆滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷一表面绝缘带正电的金属球 (可视为质点，且不影响原电场 )自左以速度金属板上向右运动，在运动过程中() A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受的电场力不做功D．电场力对小球先做正功后做负功Q，v0开始在7．以下列图，一个带正电的粒子以必然的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四个图线中能描绘粒子在电场中的运动轨迹的是()8．图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动， b 点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的选项是()A． b 点的电必然定高于 a 点B． a 点的场强必然大于 b 点C．带电粒子必然带正电D．带电粒子在 b 点的速率必然小于在 a 点的速率9．以下列图，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在 M 点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从M 点运动到 N 点的过程中() A．小物块所受电场力逐渐减小B．小物块拥有的电势能逐渐减小C． M 点的电必然定高于N 点的电势D．小物块电势能变化量的大小必然等于战胜摩擦力做的功10．以下列图， A， B 两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为F N，细线对 B 的拉力为 F.若将系 B 的细线断开，下列说法中正确的选项是()A．刚断开时木盒对地的压力等于F NB．刚断开时木盒对地的压力等于 F ＋ FNC．刚断开时木盒对地的压力等于F N－ FD．在 B 向上运动的过程中，木盒对地的压力逐渐变大11．有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r 的圆滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的极点 A 穿有一个质量为 m，电量为 q( q>0) 的空心小球，以下列图，当小球由静止开始从 A 点下滑 1/4 圆周密 B 点时，小球对环的压力大小为： ()A.2 mgB.qE ．C.2mg+qED.2mg+3 qE12．以下列图，一金属球原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，金属球感觉电荷产生的电场在球内直径上a、b、c 三点的场富强小分别为E a、E b、E c，三者对照，则： ()A. E最大B.E 最大a bC.E c最大D. E a=E b=E c二、填空题13．带正电 1.0 ×10－3C 的粒子，不计重力，在电场中先后经过 A B两点，飞经A点时动能、为 10 J，飞经B点时动能为 4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，A、B 两点电势差为 ____．14．在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、 N 间的匀强电场中有A、 B 两点，AB 连线与水平方向成30°角， AB 长为 0.2cm，以下列图．现有一带电量为4×10－8C 的负电荷从 A 沿直线移到 B 点，电场力做正功 2.4 ×10－6J，则 A、B 两点间的电势差大小为________，________点电势高．若此电荷 q 沿任意路径从 B 到 A 点，电荷电势能变化情况是________，此匀强电场的场富强小为 ________，若两金属板相距0.3cm，则两板电势差为 ________．15．如图，带电量为＋ q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线经过板的几何中心．若图中 a 点处的电场强度为零，依照对称性，带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小为 ________，方向 ________． (静电力恒量为k)16．以下列图，质量相等的三个小球A 、 B、 C，放在圆滑的绝缘水平面上，若将 A 、 B 两球固定，释放 C 球， C 球的加速度为 1m/s2，方向水平向左．若将B、C 球固定，释放 A 球，A 球的加速度为 2m/s2，方向水平向左．现将 A 、 C 两球固定，释放 B 球，则 B 球加速度大小为 ________m/s2，方向为 ________．三、计算题17．以下列图，用长 L 的绝缘细线拴住一个质量为m，带电荷量为 q 的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和 O 在同一水平面上的 A 点 (线拉直 )，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达 B 点时，球的速度正好为零．求：(1)、A两点的电势差；B(2)匀强电场的场富强小．18．以下列图，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为 R，下端与圆滑绝缘水平面圆滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场 E 中．一质量为 m、带电荷量为＋ q 的物块 (可视为质点) ，从水平面上的 A 点以初速度 v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好经过最高点大小为 E(E 小于mgq)．C，场强(1) 试计算物块在运动过程中战胜摩擦力做的功．(2) 证明物块走开轨道落回水平面过程的水平距离与场富强小E 没关，且为一常量．19．一质量为 m 、电荷量为 +q 的小球，从 O 点以和水平方向成 α角的初速度 v 0 抛出，当达到最高点 A 时，恰进入一匀强电场中，如图．经过一段时间后，小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S 的 A ′点后又折返回到 A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．求(1) 该匀强电场的场强 E 的大小和方向； (即求出图中的 θ角，并在图中注明 E 的方向 )(2) 从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间．φ ＋ φb1． C [ 该电场不用然是匀强电场，aφ c 不用然等于 2 ＝ 4 V ，故 A 、B 错误；由 φa ＞ φb知，电场线由 a 指向 b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向 b ，选项 D 错误；由 E ＝ q φ 知p选项 C 正确． ]2． B [ 电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v ＝cos 60 °＝ 2v ，因此 E ＝ 4E ＝Bv AAkBkA400 eV ，由动能定理得 U AB ( － e ) ＝E kB － E kA ，因此 U AB ＝－ 300 V ，B 对． ]3． AD [ 由题意知 φA ＝φB ， A 、 B 应处在同一等势面上，又 W CA ＝ qU CA ＜ 0， q ＜ 0，故 U CA ＞ 0， 即 φC ＞ φA ，吻合条件的可能是选项 A 、 D.] 4． CD [ qE ＝ mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力相同大；若 qE ＜ mg ，球在 a 处速度最小，对细线的拉力最小；若 ＞ ，球在 a 处速度最大，对细线的拉力最大，故qEmgC 正确；小球在运动过程中除A 、B 错； a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故 重力外，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确． ]5.B 解析：场强与检验电荷电量的大小没关．6.BC解析：金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，依照电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属板表面搬动时所受电场力的方向竖直向下，因此带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上，合力为零．故带电小球做匀速直线运动，∴B 正确；又由于电场力与表面垂直，对小球不做功，故 C 正确， D 错误．7.答案：C8. 答案： BD解析：由等势线的分布画出电场线的分布以下列图，可知 a 点的场富强， B 正确，依照轨迹可判断电场力指向左方，电场力做负功， a 点速率大于 b 点速率， D 正确．但不知粒子电性，也无法判断场强的详尽方向，故无法确定a、 b 两点电势的高低，A、 C 错误．9.答案： ABD解析：电场力做正功，摩擦力做负功，大小相等(始末速度为零)．10.答案： BD解析：刚断开时， A，B 间的库仑力不变．未断开时，对 A，B 和木盒整体进行受力解析，有：F N＝ G 木＋ G A＋ G B，对于 B， F 库＝ GB＋ F.断开时，对 A 与木箱整体进行受力解析，有：N ＝G＋ G A，由于 F 库不变．因此 B 正确，在 B 向上运动过程中 F 库变大，因此 DF′木＋F库正确．11.D12.C13． 6 J－6 000 V14.答案： 60V ， B，增加， 2 3× 104V/m ,60 3V15.答案：kq2，水平向左 (或垂直薄板向左 ) d16.解析：把 A、B、C 球作为一个系统，三个小球之间的相互作用力为系统内力．依照牛顿第三定律，每两个小球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等、方向相反．这样系统的内力之和为零．系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为F1、 F2、 F3，则F1＝ ma122F ＝ ma33F ＝ maF1＋ F2＋ F3＝ m(a1＋ a2＋ a3)＝ 0 设向右为正2a2＝－ a1－a3＝ 1＋ 2＝ 3(m/s )B 球的加速度大小为3m/s2，方向向右．3mgL3mg17． (1)(2)2q q解析 (1)由动能定理得：mgL sin 60°－ qU BA＝0因此 U BA ＝3mgL 2q(2) U ＝ EL (1 －cos 60 °)BA得： E ＝3mgq.18. 答案： (1)Wf ＝ 1 m v20＋ 5 (Eq － mg)R (2)s ＝ 2R2 2 解析： (1)物块恰能经过圆弧最高点 C 时，圆弧轨道与物块间无弹力作用，物块碰到的重力v2C和电场力供应向心力mg － Eq ＝ m R ①物块在由 A 运动到 C 的过程中，设物块战胜摩擦力做的功为Wf ，依照动能定理有11 Eq ·2R － Wf － mg ·2R ＝2mv2C － 2mv20②15由①②式解得 Wf ＝ 2mv20＋ 2(Eq － mg)R ③(2)物块走开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为 s ，则水平方向有 s ＝ vCt ④1Eq竖直方向有 2R ＝ (g －m ) ·t2⑤2由①④⑤式联立解得s ＝ 2R ⑥因此，物块走开轨道落回水平面的水平距离与场富强小 E 没关，大小为 2R.19.解析： (1)斜上抛至最高点 A 时的速度 vA ＝ v0cos α①水平向右由于 AA ′段沿水平方向直线运动，因此带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力：mgF ＝＝ qEcos θ，②带电小球从 A 运动到 A ′过程中作匀减速运动有 (v0cos α)2＝ 2qEcos θs/m ③由以上三式得：v40cos4 α＋ 4g2s2E ＝ m2qs2gsθ＝ arctan v20cos2 α 方向斜向上(2)小球沿 AA ′做匀减速直线运动，于A ′点折返做匀加速运动2v0sin α4s所需时间 t ＝g＋v0cos α。
静电场 章末检测(含答案详解)
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24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．图12．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．图23．空中有两个等量的正电荷q1和q2，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q3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 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．图34．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 答案 C解析 因不知该电场是否是匀强电场，所以E ＝Ud 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．图45．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.图56．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)( )．A ．k 3q R 2B ．k 10q9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2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4分，共16分) 7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )A ．电场力FB ．电场强度EC ．电势差UD ．电场力做的功W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．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2.6×10－8J 的功，那么( )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 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．图69．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点电势升高答案ACD图710．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．三、填空题(每空2分，共10分)图811．如图8所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，此电荷在B 点处的加速度大小为________；方向________；A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)为________． 答案 3g 方向竖直向上 －3kQh解析 这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿第二定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g . 在B 点时kQq(0.25h )2－mg ＝m ·a B ，解得a B ＝3g ，方向竖直向上，q ＝mgh 24kQ.从A 到B 过程，由动能定理mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0， 故U AB ＝－3kQh.图912．如图9所示，在竖直向下、场强为E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固定轴O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A 、B 固定于杆的两端，A 、B 的质量分别为m 1和m 2(m 1＜m 2)，A 带负电，电荷量为q 1，B 带正电，电荷量为q 2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中静电力做功为____________，在竖直位置处两球的总动能为______________． 答案 (q 1＋q 2)El /2 [(m 2－m 1)g ＋(q 1＋q 2)E ]l /2解析 本题考查静电力做功的特点和动能定理，考查学生对功能关系的处理．A 、B 在转动过程中静电力对A 、B 都做正功，即：W ＝q 1E l 2＋q 2E l 2＝(q 1＋q 2)El /2，根据动能定理：(m 2－m 1)gl 2＋(q 1＋q 2)El2＝E k －0，可求解在竖直位置处两球的总动能为E k ＝[(m 2－m 1)g ＋(q 1＋q 2)E ]l /2. 四、计算题(本题共4小题，共50分)图1013．(10分)如图10所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6C的电荷从电场中的A 点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5 J 的功．求：(1)A、B两点间的电势差U AB和B、C两点间的电势差U BC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)．答案(1)4 V－2 V(2)4 V 2 V(3)见解析图解析(1)U AB＝W ABq＝－2.4×10－5－6×10－6V＝4 VU BC＝1.2×10－5－6×10－6V＝－2 V(2)U AB＝φA－φB，U BC＝φB－φC又φB＝0故φA＝4 V，φC＝2 V(3)如图所示图1114．(12分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图11所示．AB与电场线夹角θ＝30°，已知带电粒子的质量m＝1.0×10－7 kg，电荷量q＝1.0×10－10 C，A、B相距L＝20 cm.(取g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)求：(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．(2)电场强度的大小和方向．(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少．答案 见解析解析 (1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v A 方向相反，微粒做匀减速运动． (2)在垂直于AB 方向上，有qE sin θ－mg cos θ＝0所以电场强度E ＝1.7×104 N/C 电场强度的方向水平向左(3)微粒由A 运动到B 时的速度v B ＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgL sin θ＋qEL cos θ＝m v 2A /2，代入数据，解得v A ＝2.8 m/s图1215．(14分)如图12所示，在E ＝ 103 V /m 的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R ＝0.4 m ，一带正电荷q ＝10－4 C 的小滑块质量为m ＝ 0.04 kg ，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g 取10 m/s 2，求：(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L ，滑块应在水平轨道上离N 点多远处释放？ (2)这样释放的滑块通过P 点时对轨道压力是多大？(P 为半圆轨道中点) 答案 (1)20 m (2)1.5 N解析 (1)滑块刚能通过轨道最高点条件是 mg ＝m v 2R，v ＝Rg ＝2 m/s滑块由释放点到最高点过程由动能定理得： Eqs －μmgs －mg 2R ＝12m v 2所以s ＝m ⎝⎛⎭⎫12v 2＋2gR Eq －μmg代入数据得：s ＝20 m(2)滑块过P 点时，由动能定理： －mgR －EqR ＝12m v 2－12m v 2p所以v 2P ＝v 2＋2(g ＋Eq m)R 在P 点由牛顿第二定律：N －Eq ＝m v 2P R所以N ＝3(mg ＋Eq ) 代入数据得：N ＝1.5 N图1316．(14分)如图13所示，EF 与GH 间为一无场区．无场区左侧A 、B 为相距为d 、板长为L 的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A 为正极板．无场区右侧为一点电荷Q 形成的电场，点电荷的位置O 为圆弧形细圆管CD 的圆心，圆弧半径为R ，圆心角为120°，O 、C 在两板间的中心线上，D 位于GH 上．一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子以初速度v 0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(不计粒子的重力、管的粗细)求：(1)O 处点电荷的电性和电荷量； (2)两金属板间所加的电压． 答案 (1)负电 4m v 20R 3kq (2)3md v 203qL解析 (1)由几何关系知，粒子在D 点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D 点时速度v ＝v 0cos 30°＝233v 0①在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q 带负电且满足k QqR 2＝m v 2R ②由①②得：Q ＝4m v 20R3kq(2)粒子射出电场时速度方向与水平方向成30° tan 30°＝v y v 0③v y ＝at ④ a ＝qU md ⑤ t ＝L v 0⑥ 由③④⑤⑥得：U ＝md v 20tan 30°qL ＝3md v 203qL。
第一章静电场章末综合测试卷(word版带答案)
高二静电场章末综合测试卷一、单项选择题（每道题只有一个正确答案）1.一个点电荷，从静电场中的A点移到B点的过程中，静电力做功为零，则()A. A、B两点的电场强度一定相等B. 作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的C. A、B两点的电势差为零D. 点电荷一定沿直线从A点移到B点2.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
取无穷远处为电势零点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服静电力做的功相等，则下列说法正确的是() A. A点电势大于B点电势B. A、B两点的电场强度相等C. q1的电荷量小于q2的电荷量D. q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能3.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，A、B、C三点所在直线平行于两电荷的连线，且A与C关于MN对称，B点位于MN上，D点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是()A. B点电场强度大于D点电场强度B. B点电势高于D点电势C. 试探电荷+q在A点的电势能小于在C点的电势能D. A、B两点的电势差等于B、C两点的电势差4.匀强电场中的三点A，B，C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示。
已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A，B，C三点的电势分别为14V、6V和2V。
设电场强度大小为E，一电荷量为1×10−6C的正电荷从D点移到C点静电力所做的功为W，则()A. W=8×10−6J，E>8V/mB. W=6×10−6J，E>6V/mC. W=8×10−6J，E≤8V/mD. W=6×10−6J，E≤6V/m5.如图所示，直角三角形△ABC处于匀强电场中，电场方向与三角形所在平面平行，D为A，C连线的中点，∠ACB=30°，BC=3cm。
将电荷量q=−4×10−6C的粒子从A点移到C点，静电力做功−2.4×10−5J；再将该粒子从C点移到B点，其电势能减少1.2×10−5J。
山东省济宁市衡水中学微山分校2017-18学年第二学期期末静电场复习专题测试卷含答案解析
山东省济宁市衡水中学微山分校2017-18学年第二学期期末静电场复习专题测试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是()A．由E=Fq可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零2．关于电场强度、电势、电势能的说法中正确的有（）A．在电场中，电势高的地方，电场强度就大B．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大C．在电场中某一点，若放入的电荷电量越大，它所具有的电势能越大D．在正点电荷电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷的电势能3．若正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，以下说法正确的是（）A．a点的电场强度小于b点的电场强度B．把另一个带正电的点电荷放在a点，它所受的电场力向右C．把另一个带负电的点电荷放在b点，它所受的电场力向右D．把另一个带正电的点电荷放在b点，它所受的电场力向左4．如图所示，电量为＋q和－q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心5．两电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷a 、b ，相距为r ，在它们连线的中点O 处放置另一带电荷量为q 的点电荷c ，则点电荷c 所受的电场力的大小为（ ）A ．28kQq rB ．24kQq rC ．2kQq r D ．28kQq r 6．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
河北省衡水市衡水中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷
河北省衡水市衡水中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l ，两板间距离为d ，在两极板间加一交变电压如图乙，质量为m ，电荷量为e 的电子以速度v 0 （v 0接近光速的1/20）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间．若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（ ）A ．当U m ＜222md v el 时，所有电子都能从极板的右端射出 B ．当U m ＞222md v el 时，将没有电子能从极板的右端射出C ．当2222m md v U el =时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2D ．当2222m md v U el=时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为12【答案】A 【解析】A 、B 、当由电子恰好飞出极板时有：l =v 0t ，2122d at =，m eU a md=由此求出：222m md v U el =，当电压大于该最大值时电子不能飞出，故A 正确，B 错误；C 、当2222m md v U el =，一个周期内有12的时间电压低于临界电压222md v el ，因此有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：1，故C 错误,D 、若2222m md v U el=，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为21121=-，则D 选项错误．故选A ． 【点睛】该题考查了带电粒子的类平抛运动，和平抛运动具有相同规律，因此熟练掌握平抛运动规律是解决这类问题的关键．2．一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称，已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零；取无穷远处电势为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr（q 的正负对应φ的正负）。
高中物理解题思路-第九章 静电场及其应用-章末评价测试卷及答案
典例2 电荷量为＋Q 的点电荷和接地金属板 MN 附
近的电场线分布如图 9-6 所示，点电荷与金属板相距为
2d，图中 P 点到金属板和点电荷间的距离均为 d。已知 P
点的电场强度为 E0，则金属板上感应电荷在 P 点处产生
的电场强度 E 的大小为
()
A．E＝0
B．E＝E0－kdQ2
C．E＝kdQ2
解析：若设两球间的库仑力为F′，则小球b带负电荷时：F＋F′＝F1；b 带正电荷时：F－F′＝F2；解得F1>F2；F1＋F2＝2F，选项A、B错误；若 小球b带负电荷，L增大，则F′减小，则F1也减小，选项C错误；若小球b 带正电荷，L减小，则F′变大，则F2减小，选项D正确。
答案：D
6.在化学工业和食品工业生产中，液体和粉末通过管道传输时，由于与管壁 摩擦而产生静电，它们长时间地保存着大量的电荷，与管壁间的电压可高 达几万伏，如果突然发生放电，就会产生电火花而引发火灾。我们用如图 9-14所示的模拟装置对上述过程进行研究。在该装置中，用聚苯乙烯小球 模拟管道中流动粉末上的电荷积累的情况。 上电荷积累的影响因素,例如小球的速度，管道的长度，在贮存筒中搅动小 球，把导电的添加剂与小球混合等。
二、求解电场强度的思维方法 1．等效法：在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简 单的或熟悉的电场情景。 例如：一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两 个异种点电荷连线的中垂面正电荷一侧形成的电场，如图9-5甲、乙所示。
图9-5
2．对称法：利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点， 使复杂电场的叠加计算问题大为简化。
的是
()
A．加速过程中质子动能增加
B．质子所受到的电场力约为2×10－15 N
衡水中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习
衡水中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E cx ，下列说法中正确的有A ．B 、C 两点的电场强度大小E Bx ＜E cx B ．E Bx 的方向沿x 轴正方向C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功 【答案】D 【解析】 【分析】本题的入手点在于如何判断E Bx 和E Cx 的大小，由图象可知在x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同，如果在x 方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法． 【详解】A 、在B 点和C 点附近分别取很小的一段d ，由题图得，B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差，将电场看做匀强电场，有E dϕ∆=，可见E Bx >E Cx ，A 项错误．C 、同理可知O 点的斜率最小，即场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C 项错误．B 、沿电场线方向电势降低，在O 点左侧，E Bx 的方向沿x 轴负方向，在O 点右侧，E Cx 的方向沿x 轴正方向，B 项错误．D 、负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先向右后向左，电场力先做正功，后做负功，D 项正确．故选D ． 【点睛】 挖掘出x φ-图象两大重要性质：图象的斜率反映电场强度的大小，图象中ϕ降低的方向反映场强沿x 轴的方向．2．空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示，图中曲线关于纵轴对称。
在x 轴上取a 、b 两点，下列说法正确的是（ ）A ．a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量都沿x 轴正向B ．a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量都沿x 轴负向C ．a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量大小E a <E bD ．一正电荷沿x 轴从a 点移到b 点过程中，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A B ．因为在O 点处电势最大，沿着x 轴正负方向逐渐减小，电势顺着电场强度的方向减小，所以a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量方向相反。
衡水市高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷检测题
衡水市高中物理必修第3册静电场及其应用试卷检测题一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，一带电小球P用绝缘轻质细线悬挂于O点。
带电小球Q与带电小球P处于同一水平线上，小球P平衡时细线与竖直方向成θ角（θ<45°）。
现在同一竖直面内向右下方缓慢移动带电小球Q，使带电小球P能够保持在原位置不动，直到小球Q移动到小球P位置的正下方。
对于此过程，下列说法正确的是（）A．小球P受到的库仑力先减小后增大B．小球P、Q间的距离越来越小C．轻质细线的拉力先减小后增大D．轻质细线的拉力一直在减小【答案】AD【解析】【分析】【详解】画出小球P的受力示意图，如图所示当小球P位置不动，Q缓慢向右下移动时，Q对P的库仑力先减小后增大，根据库仑定律可得，QP间的距离先增大后减小；轻质细线的拉力则一直在减小，当Q到达P的正下方时，轻质细线的拉力减小为零，故选AD。
2．如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为q A的小球a固定于圆心O的正下方半圆上A点；带电量为q,质量为m的小球b静止于B点，其中∠AOB=30°。
由于小球a的电量发生变化，现发现小球b沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于C点(未标出)，∠AOC =60°。
下列说法正确的是（ ）A ．水平面对容器的摩擦力向左B ．容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等C ．出现上述变化时，小球a 的电荷量可能减小D ．出现上述变化时，可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32(23)A q【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A ．对整体进行受力分析，整体受到重力和水平面的支持力，两力平衡，水平方向不受力，所以水平面对容器的摩擦力为0，故A 错误；B ．小球b 在向上缓慢运动的过程中，所受的外力的合力始终为0，如图所示小球的重力不变，容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心，无论小球a 对b 的力如何变化，由矢量三角形可知，容器对小球的弹力大小始终等于重力大小，故B 正确； C ．若小球a 的电荷量减小，则小球a 和小球b 之间的力减小，小球b 会沿半圆向下运动，与题意矛盾，故C 错误；D ．小球a 的电荷量未改变时，对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形，此时静电力为22sin15A qq mg kL︒= a 、b 的距离为2sin15L R =︒当a 的电荷量改变后，静电力为2A qq mg kL '='a 、b 之间的距离为L R '=由静电力122'q q F kL = 可得3223A A q q -=-'（） 故D 正确。
河北衡水第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷
河北衡水第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．如图所示，两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ，A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端，绕过定滑轮，在细绳的另一端施加拉力F ，B 球固定在绝缘座上，位于定滑轮的正下方。
现缓慢拉动细绳，使A 球缓慢移动到定滑轮处，此过程中，B 球始终静止，忽略定滑轮大小和摩擦，下列判断正确的是（ ）A ．B 球受到的库仑力先增大后减小B ．拉力F 一直增大C ．地面对绝缘座的支持力一直减少D ．A 球的电势能先不变后减少【答案】D【解析】【详解】设球所受库仑力大小为F C ，AB 两球间距离为r ，B 球距定滑轮为h ，A 球与定滑轮间距离为l ，对开始位置处的A 球受力分析，将F 和F C 合成如图，由相似三角形可得C AB 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中，r 先不变，等A 球运动到滑轮正下方后，r 再变大；整个过程中l 一直减小。
A ．r 先不变再变大，B 球受到的库仑力大小先不变再减小，故A 项错误；B ．A 球未到滑轮正下方时，由相似三角形可得F mg l h = 所以F 先减小，当A 球到达滑轮正下方后，由平衡条件可得A B 2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大，故B 项错误； C ．A 球未到滑轮正下方时，库仑力大小不变，方向趋近竖直，则B 球受到库仑力的竖直分量变大，地面对绝缘座的支持力先变大；A 球到达滑轮正下方后，B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下，地面对绝缘座的支持力减小；故C 项错误；D ．r 先不变再变大，两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功，则A 球的电势能先不变后减少，故D 项正确。
2．一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p E 与位移x 的关系如图所示，下列图象中合理的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】【分析】【详解】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：P E F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力；A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据F E q=故电场强度也逐渐减小，故A 错误；B.根据动能定理，有： k F x E ⋅∆=∆故k E 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，与B 图矛盾，故B 错误；C.按照C 图，速度随着位移均匀增加，根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线，题图v x -图象是直线；相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C 错误；D.粒子做加速度减小的加速运动，故D 正确．3．空间存在一静电场，电场中的电势φ随x (x 轴上的位置坐标)的变化规律如图所示，下列说法正确的是( )A ．x = 4 m 处的电场强度可能为零B ．x = 4 m 处电场方向一定沿x 轴正方向C ．沿x 轴正方向，电场强度先增大后减小D ．电荷量为e 的负电荷沿x 轴从0点移动到6 m 处，电势能增大8 eV【答案】D【解析】【分析】【详解】A 、由x φ-图象的斜率等于电场强度，知x =4 m 处的电场强度不为零，选项A 错误；B 、从0到x =4 m 处电势不断降低，但x =4 m 点的电场方向不一定沿x 轴正方向，选项B 错误；C 、由斜率看出，沿x 轴正方向，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，选项C 错误；D 、沿x 轴正方向电势降低，某负电荷沿x 轴正方向移动，电场力做负功，从O 点移动到6m 的过程电势能增大8 eV ，选项D 正确．故选D ．【点睛】本题首先要读懂图象，知道φ-x 图象切线的斜率等于电场强度，场强的正负反映场强的方向，大小反映出电场的强弱．4．如图所示，真空中有一个边长为L 的正方体，正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷．图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点，k 为静电力常量．下列表述正确是（ ）A ．a 、b 两点电场强度大小相等，方向不同B ．a 点电势高于b 点电势C ．把点电荷+Q 从c 移到d ，电势能增加D ．同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ，电场力做功相同【答案】D【解析】A 、根据电场线分布知，a 、b 两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A 错误．B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a 、b 的电势相等．故B 错误．C 、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c 点的电势大于d 点的电势．把点电荷+Q 从c 移到d ，电场力做正功，电势能减小，故C 错误．D 、因cb bd U U 可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D 正确．故选D ．【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐降低．5．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J ，在M 点的动能为6.0J ，不计空气的阻力，则（ ）A ．从A 点运动到M 点电势能增加 2JB ．小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1：4C ．小球落到B 点时的动能 24JD ．小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J【答案】D【解析】【分析】【详解】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；A ．从A 点运动到M 点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A 错误；B ．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B 错误；C ．设物体在B 动能为E kB ，水平分速度为V Bx ，竖直分速度为V By 。
衡水桃城中学高中物理必修三第十章《静电场中的能量》测试(含答案解析)
一、选择题1．一个带电小球从空中的a 点运动到b 点的过程中，重力做功3J ，克服电场力做功0.5J ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．小球在a 点的重力势能比在b 点大 3JB ．小球在a 点的电势能比在 b 点小 1JC ．小球在a 点的动能比在b 点小 3.5JD ．小球在a 点的机械能比在 b 点少 0.5J2．如图，带电粒子p 从a 板边缘由静止开始经电压U 1加速，沿AB 两板中线方向进入偏转电场，并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E ，板长为L ，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）A ．该带电粒子一定带正电B ．该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C ．当1U EL 时，粒子离开偏转电场时动能最大D ．仅增大加速电压U 1，粒子射出偏转电场的动能可能减小3．如图所示，正电荷在电场中从A 点运动到B 点，则运动过程中（ ）A ．电场力做负功、电势能减小B ．电场力做正功、电势能减小C ．电场力做负功、电势能增加D ．电场力做正功、电势能增加4．如图所示，在真空中有两个等量带负电的点电荷，分别置于P 、Q 两点，O 点是它们连线的中点，A 、B 为P 、Q 连线的中垂线上的两点，下列说法正确的是（ ）A ．连线中点O 的场强最大B ．连线中垂面是一个等势面C ．将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点，在此过程中q 的电势能一定逐渐增大D ．将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点，在此过程中q 受到的电场力一定逐渐减小 5．如图所示，虚线表示某电场中的一组等差等势线，实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
则下列判断正确的是（ ）A ．电场中A 、B 两点的电势关系为A B ϕϕ>B ．粒子在A 点的加速度比在B 点的加速度大C ．A 处的电场线比B 处的电场线密集D ．粒子运动的过程中，动能与电势能相互转化，总量保持不变，机械能守恒6．如图所示，一价氢离子和二价氮离子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）A ．同时到达屏上同一点B ．先后到达屏上同一点C ．同时到达屏上不同点D ．先后到达屏上不同点7．在如图所示的4种情况中，a 、b 两点的场强相同，电势相同的（ ）A ．带电平行板电容器两极板间的a 、b 两点B ．离点电荷等距的a 、b 两点C ．达到静电平衡时导体内部的a 、b 两点D ．两个等量异种电荷连线上，与连线中点O 等距的a 、b 两点8．如图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OM=MN，则P 和Q的质量之比为（）A．3：4 B．4：3 C．3：2 D．2：39．如右图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的12，而电子仍从负极板边沿垂直电场方向射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的（）A．4倍B．2倍C．12倍D．14倍10．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（）A．3mgqB．mgqC．2mgqD．4mgq11．如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+2.0×10﹣8C和Q2=﹣4.0×10﹣8C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x=0处，Q2位于x=6cm处。
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衡水中学《静电场》章末检测题
考生注意：本卷共三大题，18小题，满分100分，时量90分钟。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
第1～8题为单项选择题；第9～12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0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.如下图所示的情况中，a、b两点电势相等、电场强度也相同的是：( )
.
A．带等量异种电荷的平行金属板之间的两点
B．离点电荷等距的任意两点
C．两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
D．两等量异种电荷其连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点
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．3：7
4．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W AB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 V B．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。
若极板A稍向上移动一些，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论，其依据是（）
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变小
D．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变大
8.下列几种说法中正确的是（）
A.从电场外移动一个单位正电荷到电场中某一点，电场对此电荷所做的功在数值上等于该
点的电势
B.一个单位正电荷在电场力的作用下从电场中一点移动到另一点，其电势能的变化在数值
上等于这两点间的电势之差
C.将一电荷匀速地从电场的一点移到另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量在电场中电势越高处，电场强度一定越大
D.在电场中电势越高处，电场强度一定越大
9．如图所示，在y 轴上关于O点对称的A 、B 两点有等量同种
点电荷＋Q ，在x轴上C 点有点电荷－Q ，且CO = OD ，∠ADO =
60°。
下列判断正确的是（）
A．O点电场强度为零B．D点电场强度为零
C．若将点电荷＋q从O点移向C点，电势能增大
D．若将点电荷－q从O点移向C点，电势能增大
10．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且AB = BC ，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C ，电势分别为 A 、B、C，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC ,则下列关系中正确的有（）
A．A＞B＞C B．E C＞E B＞E A
C．U AB＜U BC D．U AB = U BC
11．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只
受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经M
点，再经过N点，可以判定（）
A．M点的电势能大于N点的电势能B．M点的动能小于N点的动能
C．粒子带负电，在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子带正电，在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
12.a、b、c三个 粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰
好飞出电场，由此可以肯定（）
A.在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小
D.动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大
二、填空题（本题共2小题，每小题4分，共10分。
将答案填在答卷页的横线上。
）
13．如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为
导体的左、右端点，C为导体内的一点。
则由于静电感应，A端带电，
B端带电，C点处的电场强度为，A端电势（填“高于”、
“低于”或“等于”）B端电势。
若用手接触一下枕形导体的中部，导
体将（填“带不带电或带什么电”）。
14．如图所示，长度未知的两端封闭的玻璃真空管，内壁光滑，
装有A、B两个金属小球，质量、电量分别为m 、3q和3m 、q ，
现将真空管与水平面成30°放置时，A球处在管底，而B球恰在管
的正中央位置，试求真空管的长度。
四、计算题（本题包括4小题，共10+10+10+12=42分。
解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
15．如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m ，电量为q ，现加一水平的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹θ角。
（1）试求这个匀强电场的场强E大小；
（2）如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，小球平
衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹θ角，则E′的大小又是多少？
16．如图所示，在匀强电场中，有A．B两点，它们间距为2cm ，两点的连线与场强方向成60°角。
将一个电量为2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0．1J。
则：（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
（2）A．B两点的电势差U AB为多少？
（3）匀强电场的场强为多大？
17.如图所示，在E =103V/m 的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN 与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为QN 圆弧的中点，其半径R =40cm ，一带正电q =10-4C 的小滑块质量m =10g ，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N 点右侧x=1.5m 处，取g =10m/s 2，求：
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q ，则滑块应以多大的初速度v 0向左运动？ (2)这样运动的滑块通过P 点时对轨道的压力是多大？
18.如图所示，阴极K 发射电子，阳极P 和阴极K 间加上电压后电子被加速。
A ，B 是偏向板，使飞进的电子偏离。
若已知P ，K 间所加电压
32.510PK U V
=⨯，A ，B 两极板长
26.010L m -=⨯，A ，B 两板间距23.610d m -=⨯，所加电压1000AB U V =，23.010R m -=⨯，
电子质量
31
9.110e m kg -=⨯，电子的电荷量191.610e C
-=-⨯，设从阴极出来的电子速度为零，
不计重力。
（1）电子通过阳极P 时的速度0
v 是多大？
（2）电子通过偏转电极时具有动能
K
E 是多大？
（3）电子过偏转电极后到达距离偏转电极2
3.010R m -=⨯荧光屏上O '点，此点偏离入射方向的距离y 是多大？
《静电场》章末检测题（参考答案）
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
答案
D
D
B
C
C
D
D
C
BD
ABC ABD ACD
二、填空题
13．负 ；正 ；零 ；等于 ；带负电 。
14．答案：2q 。
四、计算题
15．答案：（1）；（2）。
16．答案：（1）0．1J ；（2）5000V ；（3）5．0×105 V/m 。
17. 解析：(1)设小球到达Q 点时速度为v ，则
R v m
qE mg 2
=+ 滑块从开始运动到达Q 点过程中：
2
022121)(22mv mv x qE mg R qE R mg -=
+-⋅-⋅-μ
联立方程组，解得：
7
0=v m/s
(2)设滑块到达P 点时速度为'v ，则从开始运动到P 点过程： 2
2mv 2
1v m 21R E q mg x mg E q -'=
+-+μ-）（）（ 又在P 点时：
R v m
F N 2
'= 代入数据，解得：N
F N 6.0= 由牛顿第三定律：即压力为0.6N 18 ⑴7
3.010/m S ⨯ ⑵16
4.410J -⨯ ⑶22.010m -⨯。