第一章 静电场 单元检测(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。
物理:第一章 《静电场》单元测试(新人教版选修3-1)
第一章 静电场 同步跟踪检测一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个....选项符合题意. 1. ( )带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由 A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成2.( )如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB 运动,从B 点穿出电场,a 、b 、c 、d 为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则A .该粒子一定带负电B .此电场不一定是匀强电场C .该电场的电场线方向一定水平向左D .粒子在电场中运动过程动能不断减少3. ( )如图所示匀强电场E 的区域内,在O 点处放置一点电荷+Q ,a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 点为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是 A .b 、d 两点的电场强度相同 B .a 点的电势等于f 点的电势C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动,从球面上a 点移动到c 点的电势能变化量一定最大⒋( )如图为竖直放置的光滑半圆孤绝缘细管的圆心O 处放一点电荷,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。
则放于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的场强大小为 A 、/E mg qB 、2/mg qC 、3/mg qD 、不能确定⒌( )如图所示,在两个固定的等量负点电荷连线的中垂线上A 点,静止释放一带负电的质点,在重力和电场力的共同作用下,质点向中点O 运动,已知a 点离O 点较近..,a 与b 关于O 对称,下列说法正确的是( )A .质点将在,a b 作往复运动B .质点由a 运动到b 的过程中,加速度一直增加C .质点由a 运动到b 的过程中,速度先减少后增加D .质点由a 运动到b 的过程,机械能先增加后减少二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项.....符合题意.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.⒍( )如图所示直线CD 是真空中的一条电场线,若将一电子从A 点由静止释放,电子沿电场线从A 到B 运动中速度随时间变化的图线如图所示,则A 、B 两点的电势A ϕ、B ϕ的高低和场强E A 、E B 及电子在A 、B 两点电势能EPA 、E PB 的大小关系是 A 、A ϕ>B ϕB 、E PA >E PBC 、E A >E BD 、E A <E B⒎( )氘核贴着水平的平行板电容器的一块极板,以速度v 从左端平行于极板射入极板间的匀强电场,且仍能从另一板的右端点离开可采取的措施是A 、只是将入射的氘核换作氦核B 、只是将入射的氘核换作氢核C 、只是将偏转电压增加到原来的2倍D 、只是将板间距离变为原来的1/2⒏( )如图所示,虚线 a 、 b 、 c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹, P 、 Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 A .带电质点通过P 点时的电势能较大 B .三个等势面中, a 的电势最高 C .带电质点通过P 点时的加速度较大 。
第一章 《静电场》单元测试
第一章 《静电场》单元测试姓名 学号 分数一、单项选择题(每题5分,共计50分)。
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.开普勒 D.法拉第2、如图所示,用绝缘细线悬挂一轻质小球b ,并在b 球表面镀有一层金属膜,在靠近b 球旁有一个金属球a ,开始时a 、b 均不带电,若给a 球带电,则( ) A.a 将吸引b ,吸住后不放 B.A 把b 排斥开C.A 先吸引b ,接触后又把b 排斥开D.a 、b 间不发生相互作用3、如图所示,真空中三个点电荷A 、B 、C ,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,且AB>BC ,则( ) A.A 、B 一定带正电,C 带负电 B.A 的电荷量最大 C.B 的电荷量最大 D.C 的电荷量最大4、由公式E=F/q 可知( )A.电场强度E 跟试探电荷受到的静电力F 成正比,跟试探电荷的电荷量q 成反比B.如果试探电荷q 在电场中受到的静电力为F ,该点的电场强度E=F/q ,若取走电荷q 后,该点的电场强度将变成0C.试探电荷在电场中的某点受到的静电力为0,则电场中该点的电场强度一定为0D.以上说法都不正确5、如图所示,在空间中有一电场,电场中有两点A 和B ,下列表述正确的是( ) A.该电场是匀强电场B.正电荷在A 、B 两点受力方向相同C.A 点的电势低于B 点的电势D.A 点的电场强度比B 的点大6、如图所示,虚线表示的是某静电场中的三个等势面, 一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( )A.粒子从K 到N 的过程中,电场力做负功B.粒子从K 到L 的过程中,电势能增加C.粒子从K 到L 的过程中,动能增加D.粒子从K 到N ,电场力一定对粒子做功abABC ABK LM N N7、一个点电荷,从静电场中的a点移动到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等于零B.作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的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8、导体处于静电平衡时,下列说法正确的是()A.导体内部没有电场B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面C.导体内部的电场不一定处处为零D.以上说法都正确9、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小10、关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是()A.一定是匀变速运动B.不可能做匀减速运动C.一定做曲线运动D.不可能做直线运动二、填空题(每小题2分,共计20分)1、用丝绸摩擦过的玻璃棒带电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷。
高中物理选修3-1 第一章《静电场》单元检测题(解析版)
《静电场》单元检测题一、单选题1.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小2.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3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时,其相互作用力为F,则将两小球接触后放回原地,此时的相互作用力变为()A. B. C. D.4.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放,其运动的v-t 图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.从C到A电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J9.如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( )A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左B.P点电势高于Q点的电势C.微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加D.微粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变10.如图所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则A、B间电势差UAB为( )A.-10 V B. 10 V C.-5 V D. 5 V11.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N 点.以下说法正确的是()A.M、N点的场强EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=bd=3 cm.则下述计算结果正确的是( )A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A.W=qU B.U=Ed C.E= D.E=k14. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在该点受到的静电力为零,则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍16. 如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A.粒子在三点所受电场力不相等B.粒子可能先经过a,再到b,然后到cC.粒子三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb17. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?19.如图所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?20.如图所示,金属板A,B与电源相连,电源电压U=2 V,AB板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab 长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm.问:(1)ac间电势差为多少?(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?答案解析1.【答案】C【解析】电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a 点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误.2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,D错误.3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开,两小球的电荷都为﹣Q,则库仑力F2=k= F故选:B.4.【答案】C【解析】对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,==即==所以F N=mg①F=mg②当小球2处于C位置时,AC距离为,故F′=F,根据库仑定律有:F=k,F′=k所以=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故A、B均错误.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误.5.【答案】D【解析】由题图乙知,小物块在B点时加速度最大,故B点场强最大,加速度大小为2 m/s2,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得E=1 V/m,A错误;由C到A的过程中小物块的动能一直增大,电势能始终在减小,电势逐渐降低,B、C错误;根据动能定理有=mv-mv,解得UAB=-5 V,D正确.qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上,电势差大,两点沿电场方向的距离也大,其场强不一定大.故A错误.电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,B错误.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Ed,得知,沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等.故C正确.电势降低的方向不一定是场强方向,电势降低最快的方向才是场强方向.故D错误.7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高,故A错;由E p=qφ可知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.8.【答案】A【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以=E pA-E pB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项该电荷一定为负电荷,且WAB正确,B、D项错误;==V=-4.0 V,所以C选项错误.UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着PQ做直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误.沿电场线电势降低,电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确.微粒所受的电场力水平向左,从P点到Q点,电场力对微粒做负功,则其电势能增加、机械能减少,故C错误;从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误.10.【答案】D【解析】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,A、B两点沿电场方向的距离:d=L cosθ,A、B两点间的电势差:UAB=Ed=EL cosθ=100 V/m×0.1 m×cos 60°=5 V,故D正确,A、B、C错误.11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小,可知EM <EN,故A错误;电场力,根据牛顿第二定律,加速度,EM<EN,则aM <aN,故B错误;根据曲线运动的规律,作出粒子的速度方向和所受电场力的方向,电场力与速度方向之间的夹角为锐角,说明电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度增大,vM <vN,故C错误;粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故D正确.12.【答案】A【解析】由U=Ed得Uab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;Wad =Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误.13.【答案】AC【解析】公式U=Ed只适用于匀强电场,E=k只适用于真空中的点电荷,故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq.若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,选项A错误.由题图可知,电场的方向是向上的,带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧,是向下的,粒子带负电,带电粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图的轨迹,选项B正确.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小.选项C错误,D正确.17.【答案】BD【解析】因轨迹是曲线,类比匀速圆周运动,合力指向圆心,可知粒子1受斥力,粒子2受引力,两个粒子的电性不同,A错误.设带电粒子距点电荷的距离为r,点电荷带电荷量为Q,则粒子运动的加速度大小为a===·.由已知条件有:在b、d两点时,两者加速度大小相同,B正确.粒子1受斥力,从a到b过程中,电场力和运动方向成钝角,做负功,动能减小;粒子2受引力,从a到d过程中,电场力和运动方向始终成锐角,做正功,动能增加;又两粒子初速度大小相同,则两粒子经过b、d两点时的速率不相同,C错误.a、c、e三点在同一等势面上,则从a分别到c、e 两点时,两粒子动能相同,速率相同,D正确.18.【答案】(1),方向由A→B,方向由A→B(2),方向由A→B(3),方向由A→B【解析】(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:EA =EB==.(2)O点的场强为:EO=EA+EB=,方向由A→B.(3)如图所示,EA ′=EB′=,由矢量图所形成的等边三角形可知,O′点的场强EO′=EA′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10-2N【解析】(1)ΔE p=-mgl=-4.5×10-3JΔE p电=Eql=3×10-3J(2)E p电=3×10-3JE p电=φBq,φB=V=1.5×103V(3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mv所以v B=1 m/s,在B点对小球FT-mg=,F T=5×10-2N20.【答案】(1)1.2 V (2)-2.56×10-19J (3)-1.92×10-19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E==40 V/mac间电势差为Uac =Uab=EL1=40×0.03 V=1.2 V.(2)a点的电势为φa=E(d-L2)=40×0.04 V=1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p=eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为W=eUac=-1.92×10-19J。
《第一章 静电场》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年
《第一章静电场》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、关于电场线的描述,错误的是()。
A、电场线是从正电荷出发,终止于负电荷。
B、电场线在电场中不相交。
C、电场线可以形象地描述电场的方向和强度。
D、电场线在真空中的分布是均匀的。
2、关于电势差,下列说法中正确的是()。
A、两点间电势差越大,两点的电势就越高。
B、两点间电势差与这两点的电势值无关。
C、两点间电势差是两点电势之差。
D、两点间电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点静电力所做的功。
3、一个正电荷和一个负电荷相距为r,它们之间的静电力为F。
如果在它们之间引入一个电介质,那么以下哪种情况是正确的?A、静电力不变B、静电力增大C、静电力减小D、无法确定4、一个点电荷Q放在电场强度为E的环境中,假设点电荷不会受到重力影响,那么以下哪个说法是正确的?A、点电荷的运动轨迹是直线B、点电荷的运动轨迹是曲线C、点电荷的运动轨迹是圆D、无法确定5、两个点电荷相距一定距离r,它们之间的静电力大小为F。
如果保持这两个点电荷的电量不变,而使它们之间的距离变为原来的两倍,那么它们之间的静电力大小变为原来的多少倍?A. 1/4B. 1/2C. 2D. 46、在真空中有两个相同的正电荷Q,分别固定在x轴上的(0,0)和(3,0)两点处。
如果在x=1的位置放置一个正电荷q,该电荷受到的合力方向如何?A. 沿x轴正向B. 沿x轴负向C. 沿y轴正向D. 沿y轴负向7、在真空中,一个电荷量为q的点电荷,其电场强度E的大小与距离r的平方成反比。
若将电荷量增加到2q,而距离变为原来的2倍,则新电场强度E’与原电场强度E的关系是:A. E’ = E/2B. E’ = E/4C. E’ = 2ED. E’ = 4E二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于库仑定律,下列说法中正确的是:A、静电力遵循平方反比定律B、当两个电荷之间存在介质时,静电力大小不变C、库仑定律适用于任意两个带电体D、若两点电荷之间的距离无限接近,则静电力无限大2、关于静电场中的电势,下列说法正确的是:A、在电势为零的位置,电场强度也一定为零B、等势面是指电势白球面上电势处处相等且任意两点间的电势差恒定C、若两点的电势相同,则两点间的电场强度也为零D、一个移动的正电荷从高电势到低电势的路径上,电场力做正功3、以下关于静电场中电势的概念,正确的有()A. 电势是电场的一个基本物理量,它与电场强度有直接关系;B. 在任何电场中,电势的零点都可以任意选择;C. 电势的绝对值表示单位电荷在电场中所具有的势能;D. 不同电场中电势的值无法比较。
第一章静电场测试题单元测试答案
【知识要点提示答案】1.正电荷,负电荷(1)毛皮,硬橡胶棒(2)丝绸,玻璃棒(3)排斥,吸引 2.转移,静电感应3.物体所带电荷的多少,库仑,库,C (1)最小 (2)1库仑(3)形状和大小对相互作用,理想化模型(4)连续变化4.一个物体,另一个物体,物体的一部分,另一部分,电荷,代数和,保持不变 5.(1)它们的电荷量的乘积,它们的距离的二次方,它们的连线上(2)221r Q Q kF =(3)在真空中,两个点电荷(4)9.0×109N ·m 2/C 2,两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时之间的作用力的大小 6.(1)相互作用,客观存在,力的特性,能的特性(2)对放入电场中的电荷有电场力的作用7.(1)静电力F ,电荷量q (2)qFE =(3)牛/库,N/C (4)正电荷在该点所受的静电力的方向相同,负电荷在该点所受的静电力的方向相反,切线方向 (5)电场强弱,电场力。
(6)①定义式,任何电场,电场本身,检验电荷q ,电场力 ②真空中,场源电荷Q ,场源电荷到某点的距离r ,检验电荷 ③匀强电场,沿场强方向 8.电场线,(1)正电荷出发,负电荷终止,该点的场强方向一致(2)① 电场,理想化模型 ②正电荷,负电荷;③不相交④电场的强弱,场强方向 9.(1)路径,电势能(2)静电力,减少量 10.(1)电势能,电荷量(2)qE P=ϕ(3)该点的电势比零电势高;该点的电势比零电势低(4)零电势点,无穷远或大地 11.(1)相同 (2)①不做功 ②垂直 ③不能相交 ④强弱,强,弱 12.(1)电势差,电压(2)B A AB U ϕϕ-=,qW U ABAB =(3)位置, 13.电场强度,沿电场方向的距离 14.(1)绝缘且又相互靠近(2)等量异种,电场,电势差。
(3)导线,相互中和,零,零 (5)固定电容器,可变电容器 15.(1)电荷量Q ,电势差U(2)UQU Q C ∆∆==(3)容纳电荷 (4)法拉 (5)①无关,无关,性质 ② kdSC πε4=16.(1)运动方向,匀变速速直线【达标练习题例答案】1.BDFGH 2.A D3.(1) 22rQ k (2) 均为22r mg kQ -⋅μ 提示:当加速度a=0时,设A 、B 间的距离为/r ,根据平衡条件mg rQ k ⋅=μ2/24mgkQ r ⋅=∴μ2/4A 、B 运动的距离均为222/rmg kQ rr s -⋅=-=μ4. 6;-600 5. 1.2×10-5;减小 6.2)2(l R qk+7. 3mgH 、32mgH 、m gH 、32mgH8.2d ;221mv提示:取B 球为研究对象,当A 、B 相距为d 时,B 受A 的库仑力作用, 则有m a dq Kq BA =2----① 当A 、B 相距为r 时,有:a m rq Kq B A 412=----② 由①、②得:r =2d根据能量守恒定律,电势能减小量等于带电小球B 动能的增加量,即221mv E =∆ 9. 9V 提示:平行四边形一组对边平行且相等,由U=Ed 得CD AB U U = 即D C B A ϕϕϕϕ-=- 代入已知得 V D 9=ϕ10.增大,增大。
静电场----单元测试题(含答案)
第1章静电场 单元测试题1.对元电荷的理解,下列说法正确的是 ( )A .目前认为:元电荷是自然界中电荷的最小单元,其值是1.60×10-19CB .元电荷就是质子C .元电荷就是电子D .物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍2.两个大小相同的金属小球A 、B 分别带有q A ︰q B =4︰1数值的电荷量,相距较远,相互间引力为F .现将另一个不带电的、与A 、B 完全相同的金属小球C ,先与A 接触,再与B 接触,然后离开,则A 、B 间的作用力变为 ( )A .F 81 B .F 41 C .F 21 D .F 1613.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点,再从b 点沿直线移到c 点.则检验电荷在此全过 程中 ( ) A .所受电场力的方向将发生改变 B .所受电场力的大小恒定 C .电势能一直减小 D .电势能先不变后减小4.在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量为q′=2q 的负电荷时,则该点的场强 ( )A .大小为2E ,方向与E 相同B .大小为2E ,方向与E 相反C .大小为E ,方向与E 相同D .大小为E ,方向与E 相反5.两个固定的异号电荷,电荷量给定但大小不等,且q 1<q 2.用E 1和E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E 1=E 2的点 ( )A .有三个,其中两处合场强为零B .有三个,其中一处合场强为零C .只有二个,其中一处合场强为零D .只有一个,该处合场强不为零 6.如图所示,Q 带负电荷,导体P 在a 处接地,下列说法中正确的是: ( ) A .导体P 的a 端带正电荷,b 端不带电 B .导体P 的a 端不带电荷,b 端带负电荷AC .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量 7.金属圆筒内放一正点电荷A ,筒外放一负点电荷B ,如图所示, (1)若筒壁不接地,增加电荷量q A ,B 受到电场力将如何变化? (2)若筒壁不接地,增加电荷量q B ,A 受到的电场力将如何变化? (3)若筒壁接地,增大q B ,A 受到电场力将如何变化? (4)若筒壁接地,增大q A ,B 受到电场力将如何变化? 上述4种变化情况 ( )A .增大 不变 不变 不变B .不变 增大 增大 不变C .增大 不变 增大 增大D .不变 增大 不变 增大8.如右图所示,在导体壳内放一负电荷q ,则壳内的a 点、壳上的b 点、壳外b的c 点的电场强度和电势的关系应为 ( ) A. E a >E b >E c ,ϕ a >ϕb >ϕcB. E a >E b >E c ,ϕ a <ϕb <ϕcC. E a >E c >E b ,ϕa <ϕb <ϕcD. E a >E c >E b ,ϕ a >ϕb >ϕc9.如图所示,AB 是一个接地的很大的薄金属板,其右侧P 点有一带电荷量为Q 的正电荷,N 为金属板外表面上的一点,P 到金属板的垂直距离PN =d ,M 为PN 连线的中点.关于M 、N 两点的场强和电势,如下说法正确的是A .M 点的电势比N 点的电势点高,M 点的场强比N 点的场强大B .M 点的场强大小为4kQ/d 2C .N 点的电势为零,场强不为零D .N 点的电势和场强都为零10.图中所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电荷量为Q ,上极板带正电.现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动到B 点,如图所示.A 、B两点间的距离为s ,连线AB 与极板间的夹角为30°.则电场力对试探电荷( ) A .Qd qCs B .Cd qQsC .CdqQs2 D .QdqCs2 11.如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h ,两平行板间的距离为d ,电压为U 2,板长为l ,每单位电压引起的偏移2U h,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方法 ( ) A .增大U 2 B .减小lC .减小dD .增大U 112.如图所示,电子由静止经匀强电场加速后,从AB 板的中线垂直射入AB 间匀强电场中,若加速电压为U 1,偏转电压为U 2,则( ) A .电子最终具有的动能E K ≤e(U 1+U 2/2) B .为使电子能飞出电场,U 1必须大于U 2 C .电子在两电场间都作匀变速运动D .若增大U 1,则电子在偏转电场中受到的冲量可能不变 13.在“电场中等势线的描绘”实验中:pc · AB U 1⑴所用器材除了木板、白纸、导电纸、复写纸、圆柱形电极、 导线、电池、开关外,还必须有 和 .⑵在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自下而上)是① ,② ,③ ,导电纸上有导电物质的一面应朝 .⑶在实验中,按下开关,接通电路,若一个探针与基准点e 接触,另一探针已分别在基准点e 的两侧找到了实验所需要的两点“1”、“2”(如图甲所示),则当此探针与“1”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏);当此探针与“2”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏).⑷用实验方法得到的等势线如图乙所示,电极A 为正、B 为负,一电子从C 点移到D 点,电势能 ,并在图中画出电场的电场线(至少画出5条).在该实验中若将电极A 、B 间的电压增加为原来的3倍,则C 点的电场强度 ,CD 间的电势差 .(填“增大”、“减小”或“不变”)13题图 14题图14.在图示的实验装置中,已充电的平行板电容器的极板A 与一静电计相连接,极板B 接地.若极板B 稍向上移,则电容器电容 ,静电计指针偏角 ;若极板B 稍向右水平移动,则电容器的带电荷量 .(填“增大”、“减小”或“不变”)15.如图所示,在不带电的半径为R 的导体球附近一点A 处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q ,若A 点到球面的距离为L ,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O 处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?16. 如图所示,用金属丝A 、B 弯成半径r =1m 的圆,但在AB 之间留出一小缺口,d =2cm ,相对圆弧来说是很小的间隙,将电荷量91013.3-⨯=Q C 的正电荷均匀分布在金属丝上.求圆心O 处的电场强度.B A····ABCD甲乙16题图17.质量为m,带电荷量为-q的微粒(重力不计),在匀强电场中的A点时速度为v,方向与电场线垂直,在B点时速度大小为2V,如图所示,已知A、B两点间的距离为d.求:(1)A、B两点的电压;(2)电场强度的大小和方向.18.某同学用精度较高的电压表测量匀强电场中A、B、C三点的电压,得到的读数分别为U AB=4V,U CB=6V,已知AB=80cm, ABC=600,,BC=60cm.(1)作出该匀强电场的电场线.(2)求场强E为多大?19.如图,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg.求(1)小球受到的电场力的大小和方向.(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.20.在竖直平面内建立xoy直角坐标系,oy表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o沿ox方向以4J的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M点所示.求:(1)小球在M点时的动能E kM.(2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N,求小球到达N点时的动能E kN.A静电场单元测试题答案1.A D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.A 7.A 8.C 9.A C 10.C 11. C 12.A C D 13.(1)灵敏电流表,探针两根 (2)白纸、复写纸、导电纸、上 (3)指零、指零 (4)增大、增大、增大 14.减小、增大、不变 15.()2R L qk+ 方向在AO 连线上,由O 点指向+q16.根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的合场强E =0,那么补上缺口部分在圆心O 处产生的场强与原缺口环在圆心O 处产生的场强大小相等方向相反. 考虑到r π2比d 大很多,所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为 rQd r Q ππρ22≈-= 补上的金属部分的带电荷量rQdd Q πρ2/==由于d 比r 小得多,可以将Q /视为点电荷,它在O 处产生的场强为N/C 109N/C 102.0114.321013.31092-2992//⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-rQ k E ,方向向右.所以原缺口环在圆心O 处产生电场的场强N/C 1092-⨯=E ,方向向左. 17.解:(1)根据动能定理可得:2221)2(21mv v m qU AB-=,得q mv U AB 232=. (2)由于带电微粒在电场中做类平抛运动,建立如图所示的坐标系:vt y =, 221t mqE x =,222d y x =+ ,22224v t a v =+ 解得:qdmv E 2212=18.10v/m 19.F=mg/2水平向右;v m =Rg (5-1) 20.(1)从O 点上升到M 点,竖直方向上221gt y =00k E m g y -=- 水平方向上 221at x = ma F =2002222y x E g y x gy E t x m k k =⋅== J 25.243423220=⋅===∴y x E Fx E k kM (2)小球由O 到N 的时间t t 2='x t a t a x ON 4)2(212122=='=落到N 点,重力势能变化为零,电场力做功等于机械能的变化kO kN ON E E Fx -=J 1342=+⋅=+=∴kO kOkO ON kN E x yxE E Fx E。
静电场单元测试及其答案
第一章 静电场单元测试一、单项选择题(每小题3分,共30分。
)2、由电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点可知,在电场中的同一点 A 、电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比成反比B 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变始终不变C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零点的场强一定为零 3、电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是做了正功,则下列说法中正确的是 (( )) A 、该电荷是正电荷,且电势能减少、该电荷是正电荷,且电势能减少 B 、该电荷是负电荷,且电势能增加、该电荷是负电荷,且电势能增加C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷 成反比成反比8、如图所示,原来不带电的金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是端,可能看到的现象是 (( ))A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电端带正电B .只有N 端验电箔张开,且N 端带正电端带正电C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电 为二、多项选择题(每小题4分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。
)1111、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是( ) A .电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电时才称电容器 B .电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量C .固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D .电容器的电容跟极板所带电荷量成正比,跟极板间电压成反比 1212、、如图所示,两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O 等距等距离的两点a 、b ,在连线上有距中点O 等距离的两点c 、d ,则下列场强大小,则下列场强大小关系式正确的是关系式正确的是 ( ) A .E a =E b B .E a =E O = E b C .E c =E d D D..E c >E O > E d1313、如图所示,电场中有、如图所示,电场中有A 、B 两点,则下列说法中正确的是两点,则下列说法中正确的是 () A .电势B A j j >,场强B A E E >B .电势B A j j >,场强B A E E <C .将q +电荷从A 点移到B 点电场力做了正功点电场力做了正功D .将q -电荷分别放在A 、B 两点时具有的电势能PB PAE E >三、填空题(每空2分,共18分)1616、电量为、电量为2×10-6-6C 的正点电荷放入电场中A 点,受到作用力为4×10-4-4N ,方向向右,则且点的场强为方向向右,则且点的场强为____________N ____________N /C ,,方向方向____ ____ ________________。
高二上学期第一章静电场章节测试
高二上学期第一章静电场章节测试〔时间:60min 总分:100分〕一.选择题〔共12小题,每题4分〕1.〔2021•西城区一模〕如下图,A、B为两个验电器,在B上装有一个简直封锁的空心金属球C〔仅在上端开有小孔〕,最后B和C带电,A不带电.D是带有绝缘柄的金属小球.某同窗应用这些器材完成了下面实验:使不带电的D先跟C的外部接触,再让D跟A的金属球接触,这样操作假定干次,发现A的箔片张开;而让不带电的D先跟C的外部接触,再让D跟A的金属球接触,这样操作假定干次,发现A的箔片一直不张开.经过以上实验,能直接失掉的结论是〔〕A.电荷散布在C的外表面B.电荷在C的外表平均散布C.带电的C是一个等势体D.电荷总量是守恒的2.〔2021•温州模拟〕如下图,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.后来它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.如今把带正电荷的物体C移近导体A,以下说法正确的选项是〔〕A.A的左端感应出正电荷,B的右端感应出负电荷B.A上的金属箔张开,B上的金属箔坚持闭合C.把A和B分开,然后移去C,A、B上的金属箔仍坚持张开D.先移去C,再把A和B分开,A、B上的金属箔仍坚持张开3.〔2021秋•深圳期末〕如图,两个带电金属小球中心距离为r,带电荷量相等为Q,那么它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的选项是〔〕A.假定是异种电荷F<k B.假定是同种电荷F>kC.假定是异种电荷F>k D.不论是何种电荷F=k4.〔2021•银川三模〕在润滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处区分固定一个误点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量都相等,如下图,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H区分为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称.以下说法中正确的选项是〔〕A.D点的场强为零,电势也为零B.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反C.G、H两点的场强相反D.将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的进程中,该电荷的电势能减小5.〔2021•通州区二模〕电荷量为+Q的点电荷和接地金属板MN左近的电场线散布如下图,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。
《静电场》_单元测试题(含答案)
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24.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 VB .a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强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 点时受到的静电力由c 指向a 图35.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46.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5A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .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FB .电场强度EC .电势差UD .电场力做的功W图18.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2.6×10-8 J 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图7图612.(22分)如图所示为一真空示波管,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。
(新教材适用)高中物理第一章静电场测评(B)教科版
第一章测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在气候干燥的秋冬季节,人们常常会碰到这些现象:晚上脱衣时,常会听到噼啪的声响;早上起来梳头时,头发常会“飘”起来。
这就是发生在我们日常生活中的静电现象。
有一次,小明的手指靠近金属门把手时,突然有一种被电击的感觉。
这是因为运动摩擦使身体带电,当手指靠近门把手时,二者之间形成的放电现象。
若放电前,小明的手指带负电。
有关金属门把手的两端被感应带电的情况,下列图中标示正确的是()答案:A解析:人的手指带负电,则由于静电感应,门把手中离手指较近的一端感应出正电、离手指较远的一端感应出负电,则图A是正确的。
2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A.根据电场强度的定义式E=可知,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度由场源电荷和该点离场源电荷的空间距离共同决定D.根据电势差的定义式U AB=可知,电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为1 V答案:C解析:电场强度是由电场本身性质决定的物理量,与放入电场中的检验电荷无关,故A错误;电容器的电容大小是由电容器自身结构所决定的,与电容器电荷量多少以及两板间的电压无关,故B错误;根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度由场源电荷和该点离场源电荷的空间距离共同决定,故C正确;根据电势差的定义式U AB=可知,电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V,故D错误。
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×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×10-19 C ,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。
高中物理选修3-1 第一章《 静电场》单元检测题(解析版)
《静电场》单元检测题一、单选题1.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=处的场强大小为(k为静电力常量)( )A.k B.k C.k D.k2.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应( )A.带负电,放在A点B.带正电,放在B点C.带负电,放在C点D.带正电,放在C点3.图中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P 是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧( )A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|4.两个半径均为1 cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电荷量,两球心相距90 cm,相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开,两球心间相距3 cm,则它们的相互作用力大小变为( )A. 3 000F B. 1 200F C. 900F D.无法确定5.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上( )A.E1=E2的点只有一处,该点合场强为0B.E1=E2的点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E2C.E1=E2的点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2D.E1=E2的点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2E26.对于一个已经带负电的物体,下列说法中正确的是( )A.物体上有多余的电子B.物体上缺少电子C.物体带电量可能是-4×10-19CD.物体上原有的正电荷消失了7.如图所示,带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将( )A.做匀速直线运动B.做匀减速直线运动C.以圆心为平衡位置振动D.以上说法均不对8.如图,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,不能起到屏蔽外电场或内电场作用的是( )A. B. C. D.9.某农村小塑料加工厂的高频热合机(焊缝用)产生的电磁波频率和电视信号频率接近,电视信号常常受到干扰,在电视荧屏上出现网状条纹,影响正常收看.为了使电视机不受干扰,可采取的办法是( )A.将电视机用一金属笼子罩起来B.将电视机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地C.将高频热合机用一金属笼子罩起来D.将高频热合机用一金属笼子罩起来,并将金属笼接地10.如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )A.B球受到的库仑力较大,电荷量较大B.B球的质量较大C.B球受到的拉力较大D.两球接触后,再处于静止状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′11.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点12.电场中有一点P,下列说法正确的是( )A.若放在P点的点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受的静电力越大D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向二、多选题13. 如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C的速度图象中,可能正确的是( )A. B. C. D.14. 图中的实线为点电荷的电场线,M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上,下列说法正确的是( )A.M处的电场强度比N处的大B.M处的电场强度比N处的小C.M、N处的电场强度大小相等D.M、N处的电场强度方向不同15. 一个不带电的空心金属球,在它的球内放一个正电荷如图所示,其电场分布正确的是( )A. B. C. D.16. 下列措施中,属于防止静电危害的是( )A.油罐车后面有一条拖在地面上的铁链B.小汽车上有一根露在外面的小天线C.在印刷车间中保持适当的湿度D.在地毯中夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维17. 某验电器金属小球和金属箔片均带负电,金属箔片处于张开状态.现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球移近稍许,则验电器金属箔片( ) A.张角增大稍许B.张角减小稍许C.硬橡胶棒的靠近稍许,使金属小球上的电子向金属箔片移动D.硬橡胶棒的靠近稍许,使金属箔片上的质子向金属小球移动三、计算题18.已经证实质子、中子都是由上夸克和下夸克两种夸克组成的(u表示上夸克,d表示下夸克),上夸克带电为e,下夸克带电为-e,e为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l,l=1.5×10-15m,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力.(e=1.60×10-19C,k=9.0×109N・m2/C2)19.如图所示,大球A原来的电荷量为Q,小球B原来不带电,现在让小球与大球接触,达到静电平衡时,小球获得的电荷量为q;现给A球补充电荷,使其电荷量为Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q,问:经过反复多次接触后,小球的带电荷量为多少?20.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.答案解析1.【答案】D【解析】在z轴上-处,合场强为零,该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和,q在-处产生的场强为:E1==;由于导体远端离-处很远,影响可以忽略不计,故导体在-处产生场强近似等于近端在-处产生的场强;-处场强为:0=E1+E2,故E2=-E1=-;根据对称性,导体近端在处产生的场强为-E2=;电荷q在处产生的场强为:=;故处的合场强为:+=.2.【答案】C【解析】小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时,才能静止在斜面上.可知只有小球b带负电、放在C点才可使a受合力为零,故选C.3.【答案】B【解析】Q1、Q2都是正电荷,对放在P点的正试探电荷都是排斥力,故合力在两个排斥力之间的某个方向,由于Q1<Q2,故Q2的排斥力较大,故合力偏向左侧,故电场强度偏向左侧,不可能指向MN的右侧.故A错误;Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|,故Q1对放在P点的正试探电荷的排斥力大于Q2对其的吸引力,故合力偏向右,故电场强度偏向MN右侧,故B正确;Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2,故Q1对放在P点的正试探电荷的吸引力小于Q2对其的排斥力,故合力偏向左,故电场强度偏向MN左侧,故C错误;Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|,对放在P点的正试探电荷都是吸引力,故合力在两个吸引力之间的某个方向,由于|Q1|>|Q2|,故Q1的吸引力较大,故合力偏向MN左侧,故电场强度偏向左侧,故D错误.4.【答案】D【解析】两球心相距90 cm时,两球距离比球本身大得多,由库仑定律,F=k=k ;两球相碰后,电荷量变为-Q、-Q,但两球心距离变为 3 cm,这时两球不能再被看做点电荷,所以不能用库仑定律计算.但可定性分析,由于同性相斥、异性相吸原理,电荷向远端移动,所以距离大于3 cm,F′<k.5.【答案】B【解析】设两点电荷连线长为L,E1=E2的点离Q2的距离为x,由点电荷的场强E=k 知,当点在Q1、Q2连线外侧时,k=k,解得x=(+1)L,此处两电场反向,合场强为零.当点在连线之间时,k=k,解得x=(-1)L,此处两电场同向,E=2E.所以本题选项B正确.26.【答案】A【解析】电子带负电,物体带负电的原因是物体带有多余的电子造成的,物体上原有的正电荷没有消失.故A正确,B、D错误.电子带电量e=1.6×10-19C是最小的电荷量,任何带电体带的电荷量都是电子电量的整数倍.4×10-19C是电子电量的2.5倍,故C错误.7.【答案】C【解析】电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动,由于受到正电荷的作用力,所以减速运动直至速度为零,然后在电场力作用下反向加速,到圆心处由对称性可知速度仍为v0,然后减速,再反向加速,即电子以圆心为平衡位置振动.8.【答案】C【解析】当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,右端带正电荷,两端出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.起到屏蔽的作用,故A正确;当正电荷放在金属壳外时,使金属壳左端带负电荷,由于右端接地,则不带电,两端仍出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.起到屏蔽的作用,故B正确;当正电荷放在金属壳内时,使金属内壳带负电荷,外壳带正电荷,出现电场,导致出现感应电场,没起到屏蔽的作用,故C错误;当正电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,外部没有电场,从而起到屏蔽的作用,故D正确.9.【答案】D【解析】为了使电视机能接收电磁波信号,但又不接收高频热合机产生的电磁波,应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽,而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用,故选项D正确.10.【答案】D【解析】分别以A、B球为研究对象,其受力情况如图所示,由共点力的平衡条件得mAg =、F TA=,mBg=、F TB=.而FA=FB,又α<β,所以mA>mB,F TA>F TB.两球接触后,每个小球的电荷量可能都发生变化,但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律,因此仍有上述关系,故选D.11.【答案】C【解析】甲图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不相反,A错;对乙图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b点和a点场强大小、方向均相同,B错;丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相等、方向相反,C对;对丁图来说,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,D 错.12.【答案】C【解析】电场强度与试探电荷电荷量大小无关,是电场本身的属性,场强大的地方,同一个电荷受到的静电力大.13.【答案】AB【解析】在AB的垂直平分线上,从无穷远处到O点电场强度先变大后变小,到O点变为零,负电荷受力沿垂直平分线,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O 点加速度变为零,速度达到最大,v-t图线的斜率先变大后变小;由O点到无穷远,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果PN足够远,则B正确,如果PN很近,则A正确.14.【答案】CD【解析】依据点电荷周围电场分布特点可知:以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等,在如题图所示的电场中,电场方向沿电场线指向圆心,因此方向不同,故A,B错误,C,D正确.15.【答案】CD【解析】空心金属球内放一正电荷,由于静电感应使金属球壳带正电,球壳上达到静电平衡,内部场强为零,当外壳接地时,对外具有屏蔽作用,故选项C、D正确.16.【答案】ACD【解析】油罐车在运输过程中,油和罐之间不断摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时导走,这是防止静电危害.故A符合题意.小汽车上有一根露在外面的小天线,用来接收无线电信号.故B不符合题意.印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害.故C符合题意.不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害.故D符合题意.17.【答案】AC【解析】金属内可以自由移动的是自由电子,故选项D错误;当橡胶棒向金属小球靠近时,橡胶棒与金属小球上的负电荷间相互排斥,金属小球上的电子向金属箔片移动,使金属箔片上的电荷量增加,所以张角增大.选项A、C正确,B错误.故选A、C. 18.【答案】上夸克之间的静电力为45.5 N,是排斥力;上夸克与下夸克之间的静电力为22.8 N,是吸引力【解析】质子带电荷量为+e,所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处,这时上夸克与上夸克之间的静电力应为=k=k・,代入数据,得Fuu≈45.5 N,是排斥力.上夸克与下夸克之间的Fuu=k=k代入数据,得Fud≈22.8 N,是吸引力.静电力为Fud19.【答案】【解析】由于两个球的形状和大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分配比例不是1∶1,但应该是一个确定的值.根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知,此比例为(Q-q)∶q.如图经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少,最终将为零,设最终B球带电荷量为q′,则有=,解得q′=.20.【答案】【解析】如图所示,小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力F T、A对它的库仑力F.由力的平衡条件,可知F=mg tanθ,根据库仑定律得F=k,解得r==。
第一章静电场单元测试卷附详细答案
第一章静电场单元测试卷(附详)细答案.第一章静电场单元测试卷9-13分,一、选择题(1-8题单选,每题3 分)题多选,每题4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷1.下列选项中的各 1/4 最大的是O布,各均匀分 1/4 圆环间彼此绝缘.坐标原点处电场强度()A B C D的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分2.将一电荷量为 +Q如图所示,为电场中的两点,金属球表面的电势处处相等.布如图所示,a、b则点为半圆弧的圆心,M、N和O是以MN为直径的半圆弧上的三点,PN、°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于∠MOP = 60MP点电场强度的大小为E点处的点电荷移至;若将N两点,这时O1之比为(与E点,则O 点的场强大小变为,EE )2213.∶∶41 C2 B1∶.2∶.23 DA.连线上,A3.点电荷和B,分别带正电和负电,电量分别为,在4Q和QAB ( ) 如图1-69所示,电场强度为零的地方在右侧. BA之间.AA和B B的左侧. C.B左侧 DA的右侧及Q 4QB A 图图图接于电池两极,一带正电A、B所示,平行板电容器的两极板1-70.如图4,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角的小球悬挂在电容器内部,闭合S )为θ,则下列说法正确的是(..保持S闭合,将AB板靠近,则θ增大板向A B板靠近,则θ不变S闭合,将A板向B.保持 B板靠近,则θ增大S,将A板向C.断开 B板靠近,则θ不变,将A板向D.断开S所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当1-71.如图5 )小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作(.曲线运动 BA.自由落体运动 D.变加速直线运动 C.沿着悬线的延长线作匀加速运动四点分别引入检验电荷时,测得c、d6.如图是表示在一个电场中的a、b、的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是)a .这个电场是匀强电场F 、c>E>E>E、d四点的场强大小关系是EB.a、b cdba >E四点的场强大小关系是E>E>EbC.a、、c、d dca q.无法确定这四个点的场强大小关系Oc7.以下说法正确的是( d图? A与.由EF成正比可知此场中某点的电场强度qE P?.由公式q成反比 B 可知电场中某点的电势φ与?q C.由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ab的电势差也一定越大D.公式C=Q/U,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关8.如图1-75所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v,从A点竖0直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率v=2v,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为:( )0BBA图其中一个球的带电量,两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球9.F,它们间的库仑力大小是现将两球接触后再放回原处,,的绝对值是另一个的5倍)它们间库仑力的大小可能是(FFFF/5/9 B.4/4 D.9/5 C.5A.5B A如10.,、,在两个等量异种点电荷连线的中垂线上且到连线的距离相等图1-73所示,)则(BA两点的电势能相等 A.、同一点电荷在AB点,把正电荷从电势能先增大后减小点移到 B.AB点,电势能先减小后增大点移到 C.把正电荷从 AB两点的连线上任意两点的电势差为零、D.图图克服电B的电势能,当它由A运动到11.一个电子在电场中A点具有80eV ,则(30eV )场力做功30eV 点的电势能是50eV B.电子的电势能增加了 A.电子在B-110V .B点的电势为 C.B点的电势为110V D 所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷12.如图1-74处,以下判断正确的是()在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b b处电势能大加速度减小 B. A.电荷从a到b b处速度小D.电荷在 C.b处电势高图1-7413.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度.为了使指针张开角度增大一些,应该采取的措施是()A.断开开关S后,将A、B两极板靠近一些B.断开开关S后,将A、B两极板分开一些C.断开开关S后,将A板上移一些D.保持开关S闭合,减小R的阻止1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13二、填空题(每空4分)14.如图1-76所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为10000V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm,-12C 10将带电量为-___ _,1.0×=UCAB若接地,则、间电势差AC的点电荷置于C点,其电势能为_ _ .-3两点,飞、B15.带正电1.0×10,C的粒子,不计重力在电场中先后经过A点过程中点到点时动能为经A10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从AB 电势能增加了AB___ _两点电势差为__ ____.,三、计算题MN、所示,在匀强电场中的.如图(10分)1-7716MN连线与场、两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,强方向成60°角,则此电场的电场强度多大?图A-8千5.0X10=1-79所示,质量m17(15分).如图的速度从水平放置克的带电粒子,以初速Vo=2m/s已知金B的中央,水平飞入电场,的平行金属板A、-2=1000VUd,板间距离=2X10m,当属板长0.1m AB B 时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的图的变化U电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,AB2)sg范围是多少?(取10m/18(15分).如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m =0.2 kg、带电荷量为q = +2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ = 0.1.从t = 0时刻开始,在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向2).求:取10 m/s 右为正方向,g⑴在第15 s末小物块的速度大小;⑵在0~15 s内小物块的位移大小,则QA的带电量为答案9. BD 分析:设一球,由库仑或-5Q另一球B的带电量可能为5Q球的带电量可A定律如果两球接触后,或-B球的带电量可能为3Q2Q能为3Q或-,2Q,由库仑定律:或 1 2产生的电场强度向的左侧,A、 3. C解析在B电场强度方向相反,产生的电场强度向右,左,B较远,可但由于AA的电量,且的电量大于B所以合场知,在同一点电场强度大小可能相等,正确.强可能为零.故C 球在电场中平衡,则所受电场力、重解析 4.D tan θ力及绳的拉力的合力为零.由平衡条件得.=mg(qE),故要判断θ的变化,只需判断电场强度E的变化即可.S闭合时,U不变,A向B靠近,d减小,由E=d(U),可知E 增大,θ角增大,故A正确.S断开,则Q不变,A 向B靠近,E不变,则θ角不变,故D项正确悬线烧断前,小球受重力、拉力、电场力解析5. C平衡,重力和电场力的合力与拉力等值反向.烧断细线,物体受重力、电场力,两个力合力恒定,沿细线方向,合力方向与速度方向在同一条直线上,所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动.故C正确.A、B、D错误.故选C.对于电扬中给定的位置,放入的检验电荷的6. B电量不同,它受到的电场力不同,但是电场力F与检验电荷的电量q的比值F/q即场强E是不变的量,因为F=Eq,所以F跟q的关系的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率的大小即表示。
第一章--静电场--章末检测(B)(详细答案)
章末检测(B)(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分)图11.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )A .两端的感应电荷越来越多B .两端的感应电荷是同种电荷C .两端的感应电荷是异种电荷D .两端的感应电荷电荷量相等2.同一直线上的三个点电荷q 1、q 2、q 3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间的距离的2倍.下列说法可能正确的是( )A .q 1、q 3为正电荷,q 2为负电荷B .q 1、q 3为负电荷,q 2为正电荷C .q 1∶q 2∶q 3=36∶4∶9D .q 1∶q 2∶q 3=9∶4∶363.电场强度的定义式为E =F q ,点电荷的场强公式为E =kQr2,下列说法中正确的是( )A .E =Fq 中的场强E 是电荷q 产生的B .E =kQr 2中的场强E 是电荷Q 产生的C .E =Fq 中的F 表示单位正电荷的受力D .E =F q 和E =kQr2都只对点电荷适用4.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 .电荷置于电势越高的点,其所具有的电势能也越大C .电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快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5.如图2所示,质量为m 、带电荷量为q 的粒子,以初速度v 0从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A 、B 两点的电势差为( )图26.一带电粒子沿着图3中曲线JK 穿过一匀强电场,a 、b 、c 、d 为该电场的电势面,其中φa <φb <φc <φd ,若不计粒子受的重力,可以确定( )图3A .该粒子带正电B .该粒子带负电C .从J 到K 粒子的电势能增加D .粒子从J 到K 运动过程中的动能与电势能之和不变7. 如图4所示,导体球A 与导体球壳B 同心,原来都不带电,也不接地,设M 、N 两点的场强大小为E M 和E N ,下列说法中正确的是( )图4A .若使A 带电,则E M ≠0,E N =0B .若使B 带电,则E M =0,E N ≠0C .若使A 、B 两球分别带上等量异种电荷,则E M ≠0,E N =0D .若使A 球带电,B 球接地,则E M =0,E N =0图58.如图5所示,平行板电容器的两个极板为A 、B ,B 极板接地,A 极板带有电荷量+Q ,板间电场有一固定点P ,若将B 极板固定,A 极板下移一些,或者将A 极板固定,B 极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )A .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 极板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 极板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低9. 如图6所示,一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v 时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为v2仍能恰好穿过电场,则必须再使( )图6A .粒子的电荷量变为原来的14B .两板间电压减为原来的12C .两板间距离变为原来的4倍D .两板间距离变为原来的2倍10. 如图7所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连,在距离两板等距离的M 点有一个带电液滴处于静止状态.若将b 板向上平移一小段距离,但仍在M 点下方,稳定后,下列说法中正确的是( )图7①液滴将加速向下运动②M点电势升高③带电液滴在M点的电势能增大④在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同A.①② B.③④ C.①③ D.②④题12345678910号答案姓名:________班级:________学号:________得分:________ 二、填空题(本题共2个小题,满分12分)11.(6分)图8如图8所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8 C,从B点移到A点时静电力做了10-7 J的功;电荷q2=-10-8 C,在B点的电势能比在C点时大10-7 J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是__________;(2)A、C两点间的电势差是________V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是________J.12.(6分) 如图9所示,E板上发射的电子初速度为零,两电源的电压分别为45 V、30 V,A、B两板上有小孔O A、O B,则电子经过O A、O B孔以及到达C板的动能分别为:E kA=________eV,E kB=________eV,E kC=________eV.图9三、计算题(本题共4个小题,满分38分)13.(8分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?14.(8分)有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?15.(10分) 如图10所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10-8C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC的夹角为60°.求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小;(4)电子在A点的电势能.图1016.(12分) 如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、b 是AB 连线上的两点,其中Aa =Bb =L/4,O 为AB 连线的中点,一质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数; (2)O 、b 两点间的电势差U Ob ; (3) 小滑块运动的总路程.第一章 静电场 章末检测(B) 答案1.ACD [由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P 慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P 的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P 的一端带上了等量的负电荷.导体离P 球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.]2.ABC3.B [公式E =Fq是电场强度的定义式,适用于任何电场,q 为试探电荷的电荷量,E=k Qr2仅适用于计算点电荷的场强,Q 为场源点电荷的电荷量.] 4.C [电场中电势的高低具有相对意义,与零势能点的选择有关,因此电势与场强没有直接的联系,场强大的地方电势可能低,反之亦然,A 错;负电荷置于电势越高的地方,其具有的电势能反而越小,B 错;由U =Ed 可知,距离相同时,场强大的地方电势差大,沿电场线方向电势降落快,C 正确;带电粒子只受电场力作用,可以在一个等势面上做匀速圆周运动,如电子绕原子核的运动,此时电场力不做功,带电粒子的电势能不变,D 错.]5.C [粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2gh =v 20.电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv 20变为2mv 20,则根据动能定理,有Uq -mgh =2mv 20-12mv 20,解得,A 、B 两点电势差应为2mv 20q.]6.BD [此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A 错,B 正确;粒子从J 到K 运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C 错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D 对.]7.BC [如果A 带电,则会感应B 内部带异种电荷,外部电性与A 相同,那么E M ≠0,E N ≠0;如果B 带电,电荷只分布在外表面E 内=0,因此B 正确;如果A 、B 带等量异种电荷,A 与B 的静电感应使B 外表面恰好无电荷量,因此C 正确;D 是接地屏蔽,E M ≠0,E N =0.]8.AC [本题属于平行板电容器充电后与电源断开这一典型问题,该类问题的特点是:(1)Q 为常数;(2)C ∝εr S d ;(3)U ∝d εr S ;(4)E ∝1εr S.设电容器两极板A 和B 间的距离为d ,P 点与B 极板间的距离为d 1.无论A 极板下移,还是B 极板上移,产生的结果都是电容器两极板A 和B 间距离d 减小.由于E ∝1εr S,与d 无关,所以当两极板间d 减小时,电场强度E 的大小和方向都保持不变.因为P 点固定不动,当A 极板下移时,P 点与B 极板间的距离d 1保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 极板间的电势差U PB 保持不变,P 点的电势也不变.但当B 板上移时,P 点与B 板间的距离d 1减小,虽然E 保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 板间的电势差U PB 将减小,所以P 点的电势也降低.则正确答案为A 、C.]9.AD [带电粒子在电场中做类平抛运动,即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动.粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间与垂直板方向上发生位移d2所用的时间相等,设两板电压为U ,则有L v=md 2Uq .当入射速度变为v2,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的14或两板间距离增为原来的2倍时,均可使粒子在与垂直板方向上发生位移d2所用的时间变为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场.]10.B [电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b 板向上平移一小段距离,由E =Ud可知场强变大,液滴所受的电场力变大,液滴将加速向上运动;a 、M 间的电势差增大,a 点电势为零,M 点电势降低;由于液滴带负电,带电液滴在M 点的电势能增大;在b 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,两板间的电势差不变,电场力做功相同.]11.(1)φC >φB >φA (2)-20 (3)10-712.45 45 15解析 在整个运动过程中,电子经历了两个电场作用,一个是E 、A 之间的电场,使电子向右加速,另一个是B 、C 之间的电场,使电子向右运动时减速;而A 、B 之间是等势区域,没有静电力做功.根据题目给出的条件,分析出电子在EA 、AB 、BC 各段的运动情况,由于已知各段的电压,所以可以利用动能定理求出动能.因A 点电势高于E 点,所以电子在E 、A 间加速,静电力做正功,动能增加,由eU =E kA -0得E kA =45 eV.因为A 、B 间电势差为零,即A 、B 间无电场,所以电子在A 、B 间做匀速直线运动,故E kB =E kA =45 eV.因为C 点电势低于B 点电势,所以电子在B 、C 间做减速运动,即克服静电力做功,动能减少,由eU ′=E kB -E kC 得E kC =E kB -eU ′=(45-30) eV =15 eV.13.(1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)A 、B 带同种电荷时,设电荷量为Q ,C 与A 接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A 、C 所带的电荷量均为12与B 接触后平分二者电荷量,则B 、C 的电荷量均为12(12Q +Q)=34Q ,A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶(34Q)=2∶3.(2)A 、B 带异种电荷时,设电荷量分别为Q 、-Q ,A 、C 接触后,平分电荷量Q ,A 、C的电荷量均变为12Q ;C 再与B 接触,平分二者的总电荷量,C 、B 的电荷量均为12(12Q -Q)=-14Q.则A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶|-14Q|=2∶1. 14.(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4J 解析 (1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负.|U AB |=|W AB ||q|=6×10-43×10-6 V =200 V因负电荷从A 移到B 克服静电力做功,必是从高电势点移到低电势点,即φA >φB ,U AB=200 V.|U BC |=|W BC ||q|=9×10-43×10-6 V =300 V因负电荷从B 移到C 静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB <φC . U BC =-300 VU CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V. 方法二:直接代入数值求解.电荷由A 移向B 克服静电力做功即静电力做负功,W AB =-6×10-4JU AB =W AB q =-6×10-4-3×10-6 V =200 VU BC =W BC q =9×10-4-3×10-6 V =-300 VU CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V.(2)若φB =0,由U AB =φA -φB 得φA =U AB =200 V ,由U BC =φB -φC ,得φC =φB -U BC=0-(-300) V =300 V电荷在A 点的电势能E pA =qφA =-3×10-6×200 J =-6×10-4J 电荷在C 点的电势能E pC =qφC =-3×10-6×300 J =-9×10-4J.15.(1)场强方向C 至A (2) -5 V (3)200 V/m (4)5 eV解析 (1)将负电荷从A 移至B ,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A 至C ,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C 至A 方向.(2)由W =qU 得:U =W q =6×10-8J10-8C=6 V ,即A 、B 两点间电势差为6 V .沿电场线方向电势降低,B 点电势高于A 点电势.U =φB -φA ,φB =1 V ,φA =φB -U =1 V -6 V =-5 V ,即A 点的电势为-5 V.(3)如图所示,由B 向AC 作垂线交AC 于D ,D 与B 在同一等势面上.U DA =U BA =U =6 V ,沿场强方向A 、B 两点间距离为AB·cos 60°=6 cm ×12=3 cm = m ,所以E =Ud=200 V/m.(4)电子在A 点的电势能E p =qφA =(-e)×(-5 V)=5 eV.16.(1)2E 0mgL (2)(1-2n)E 02q (3)(2n +1)L4解析 (1)因为+q A =+q B ,a 、b 以中点O 对称,所以U ab =0.滑块由a 到b 的过程,根据动能定理:qU ab -μmg L 2=-E 0,所以μ=2E 0mgL.(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qU Ob -μmg L 4=-nE 0,U Ob =14μmgL-nE 0q =(1-2n)E 02q.(3)U aO =-U Ob =(2n -1)E 02q,小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qU aO -μmgs=-E 0,s =qU aO +E 0μmg =(2n +1)L4.新课标第一网系列资料。
高中物理第一章静电场综合B卷同步训练新人教版选修3_12017111323
第一章 静电场(B 卷)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题共 10小题,每小题 4分,共 40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个 选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得 4分,选对但不全的得 2分,有选错的得 0分) 1.右图是点电荷 Q 周围的电场线,以下判断正确的是A.Q 是正电荷,A 点的电场强度大于 B 点的电场强度B.Q 是正电荷,A 点的电场强度小于 B 点的电场强度C.Q 是负电荷,A 点的电场强度大于 B 点的电场强度D.Q 是负电荷,A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 答案:A解析:正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大.所以 A 正确.2.M 、O 、N 、P 四个点在同一条直线上,且 MO =ON=NP ,现在 O 点放一点电荷 Q ,如下图所示, 则A.M 、N 两点场强相同B.M 、N 两点电势相等C.把检验电荷 q 从 M 移到 P 比从 N 移到 P 电场力做功多D.把检验电荷 q 从 M 移到 P 与从 N 移到 P 电场力做功相等 答案:BD解析:电场强度是矢量,有方向,而电势是标量,故 A 项错,B 项正确,又带电微粒在两个等 势面间移动,电场力不做功,故 D 项正确.3.如右图所示,A 、B 两点相距 l =10cm ,它们的连线与匀强电场场强方向夹角 60°,把电子从 A 点移到 B 点,需克服电场力做功 20 eV ,则匀强电场的场强等于A.800 N/CB.400 N/CC.400 3N/CD.800 3N/C答案:BWU20 解 析:20 V, E用U ABAB故N/C 400N/C. e l cos 600.05须要注意,公式中的 d 为沿场强方向上的距离.UE来求场强时,必d4.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固 定在 P 点,如右图所示,若保持负极板不动,将正极板移到如图中虚线的位置,则正电荷在 P 点的电势能1A.不变B.变大C.变小D.条件不够,不能确定如何变化答案:A解析:电容器与电源断开后,带电量不变,仅改变板间距离时,内部场强不变,P点到接地极板的距离没变,故P点的电势不变,正电荷在P点的电势能也就不变.5.如右图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中A.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点答案:C解析:由等量异种电荷的电场线和等势面的分布特点可知,A、B、C三点场强大小关系为E B>E A >E C,电势高低关系为φB>φA=φC,故正确选项为C.6.如右图所示为电场中的一根电场线,在该电场线上有a、b两点,用E a、E b分别表示两处场强的大小,则A.a、b两点的场强方向相同B.因为电场线由a指向b,所以E a>E bC.因为电场线是直线,所以E a=E bD.因为不知道a、b附近的电场线分布情况,所以不能确定E a、E b的大小关系答案:AD解析:由于电场线上每一点的切线方向跟该点场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确. 电场线的疏密表示电场强弱,只有一条电场线无法判断其疏密,故D正确.7.匀强电场方向水平向右,一带电颗粒沿右图中虚线所示,在电场中沿斜向上方向做直线运动. 带电颗粒从A到B的过程中,关于其能量变化及带电情况的说法正确的是A.颗粒一定带负电B.颗粒可能带正电C.颗粒的机械能减小,电势能增大D.颗粒的机械能减小,动能增大答案:AC解析:物体做直线运动条件是合外力与速度方向共线,带电颗粒受到竖直向下的重力,故电场2力只能是水平向左.所以颗粒一定带负电.电场力做负功,电势能增加,机械能减小.故选 AC.8.如右图所示,Q 是带正电的点电荷,P 1、P 2为其电场中的两点.若 E 1、E 2为 P 1、P 2两点的电 场强度的大小,φ1、φ2为 P 1、P 2两点的电势,则A.E 1>E 2,φ1>φ2B.E 1>E 2,φ1<φ2C.E 1<E 2,φ1>φ2D.E 1<E 2,φ1<φ2 答案:A解析:由正电荷电场线特点可知 E 1>E 2,由沿电场线方向电势逐渐减小可知 φ1>φ2,故正确选 项为 A.9.将平行板电容器与静电计连接,充电后撤去电源,静电计指针张开某一角度 θ,如图 1所 示,若将电容器两极间距离增大,则图 1A.两极板间电势差不变,θ 不变B.两极板间电势差减小,θ 减小C.电容器电容减小,θ 变小D.电容器电容减小,θ 变大 答案:D解析:静电计是测量电势差的仪器,电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的.又电容器s充完电后与电源分开,说明电容器的电量不变,电容C, 当 d 增大时,C 减小,由C4kd可知 D 项正确.QU10.如图 2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. 开始时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 变大的是图 2A.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3答案:BC解析:本题考查电容器的两个公式.a板与Q板电势恒定为零,b板和P板电势总相同,故两个电容器的电压相等,且两板电荷量q视为不变.要使悬线的偏角增大,即电压U增大,即减小q S电容器的电容C.对电容器C,由公式C,可以增大板间距d、减小介电常数ε、U4kd 减小板的正对面积S.二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)11.一个元电荷的电荷量是__________C,10-8 C电荷量有___________个元电荷.答案:1.6×10-19 6.25×1010解析:10-8/1.6×10-19=6.25×1010.12.如右图所示,一个电容器充电后断开开关,然后用绝缘工具把两板靠近些,则电容器的电容___________;每板的带电量____________(填“增大”“不变”“减小”).答案:增大不变解析:断开开关,电容器的电量不会发生变化.当减小两板间的距离时由平行板电容器的决定式可知电容C会增大.13.一个有初速度的、电荷量为+4×10-8C的带电粒子,在电场中只受电场力作用,从A点运动到B点的过程中,克服电场力做了8×10-5J的功.则A、B两点的电势差φA-φB=_________,在此过程中,电荷的动能___________(填“增加”或“减少”)了___________eV.答案:-2 000 V减少 5.0×1014解析:U AB=ΦA-ΦB=-8×10-5J/4×10-8 C=-2 000 V,电场力做负功动能减少,减少了8×10-5J,即为5.0×1014 eV.14.如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则两粒子所带的电荷性质________ (填“不同”或“相同”);经过b点时,两粒子的速率v a_________________v b(填“>”“=”或“<”)答案:不同=解析:由粒子的运动轨迹可看出两粒子的带电性不同;a点和b点在同一等势面上电场力不做功,故在b点两粒子的速率相等.三、解答题(本题共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44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.在如图所示的装置中,初速度为零的一价氢离子和二价氦离子,在经过同一电场加速后垂4直射入同样的电场发生偏转,请证明这些离子离开电场后将沿着同轨迹运动,到达荧光屏产生 一个亮斑.(不计粒子的重力)证明:设离子的质量为 m ,带电量为 q ,经电场 U 1加速后速度为 v 0.1 由动能定理可得: qUmv 212进入电场 U 2偏转,有1 qL2yatU2222 2dmvL U22 4dU1由上式可知偏转位移与粒子的质量及电量均无关,故可判断离子离开电场后将沿着同轨迹运动, 到达荧光屏产生一个亮斑.16.(2009 山东济南期末统考 B ,17)电场中某区域的电场线如图所示, A 、B 是电场中的两点.一个电荷量 q =+4.0×10-8 C 的点电荷在 A 点所受电场力 F A =2.0×10-4 N ,将该点电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功 W=8.0×10-7J . 求:(1)A 点电场强度的大小 E A. (2)A 、B 两点间的电势差 U .答案:(1)5.0×103 N/C (2)20 V 解析:(1)A 点电场强度的大小F EA Aq2.010 34N/C 5.0104.0108N/C(2)A 、B 两点间的电势差U W q8.010 74.0 10 88V20V 17.如右图所示,Q 为固定的正点电荷,A 、B 两点在 Q 的正上方和 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3 度大小为 g4,试求:(1)此电荷在B点处的加速度.5(2)A 、B 两点间的电势差(用 Q 和 h 表示).答案:(1)a B =3g (2)UAB3kQ h解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为 q ,由牛顿第二定律,kQq3 在 A 点时 mgm g h4 2在 B 点时kQqmg m a(0.25h )2B解得 a B =3g ,方向竖直向上(2)从 A 到 B 过程,由动能定理 mg (h -0.25h )+qU AB =0,故UAB3kQ h18.如右图所示,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.一电荷量为+q 、质量为 m 的小球穿在环上,可沿环做无摩擦的圆周运动,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. 答案:(1)q Er m(2)6qEv2解析:(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:qE m ArqEr所以小球在 A 点的速度 v. Am(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1 12qErmv B 2 mv 2 ,A2 2小球在 B 点时,根据牛顿第二定律,在水平方向有v2NqE mBBr解以上两式,得N B=6qE.由牛顿第三定律知小球对环的作用力为6qE.6。
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第一章 静电场 章末检测(B)(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分)图11.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )A .两端的感应电荷越来越多B .两端的感应电荷是同种电荷C .两端的感应电荷是异种电荷D .两端的感应电荷电荷量相等2.同一直线上的三个点电荷q 1、q 2、q 3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间的距离的2倍.下列说法可能正确的是( )A .q 1、q 3为正电荷,q 2为负电荷B .q 1、q 3为负电荷,q 2为正电荷C .q 1∶q 2∶q 3=36∶4∶9D .q 1∶q 2∶q 3=9∶4∶363.电场强度的定义式为E =F q ,点电荷的场强公式为E =kQr2,下列说法中正确的是( )A .E =Fq 中的场强E 是电荷q 产生的B .E =kQr 2中的场强E 是电荷Q 产生的C .E =Fq 中的F 表示单位正电荷的受力D .E =F q 和E =kQr2都只对点电荷适用4.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 .电荷置于电势越高的点,其所具有的电势能也越大C .电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快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5.如图2所示,质量为m 、带电荷量为q 的粒子,以初速度v 0从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A 、B 两点的电势差为( )图2A.m v 202q B.3m v 2q C.2m v 20q D.3m v 202q6.一带电粒子沿着图3中曲线JK 穿过一匀强电场,a 、b 、c 、d 为该电场的电势面,其中φa <φb <φc <φd ,若不计粒子受的重力,可以确定( )图3A .该粒子带正电B .该粒子带负电C .从J 到K 粒子的电势能增加D .粒子从J 到K 运动过程中的动能与电势能之和不变7. 如图4所示,导体球A 与导体球壳B 同心,原来都不带电,也不接地,设M 、N 两点的场强大小为E M 和E N ,下列说法中正确的是( )图4A .若使A 带电,则E M ≠0,E N =0B .若使B 带电,则E M =0,E N ≠0C .若使A 、B 两球分别带上等量异种电荷,则E M ≠0,E N =0D .若使A 球带电,B 球接地,则E M =0,E N =0图58.如图5所示,平行板电容器的两个极板为A 、B ,B 极板接地,A 极板带有电荷量+Q ,板间电场有一固定点P ,若将B 极板固定,A 极板下移一些,或者将A 极板固定,B 极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )A .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 极板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 极板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低9. 如图6所示,一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v 时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为v2仍能恰好穿过电场,则必须再使( )图6A .粒子的电荷量变为原来的14B .两板间电压减为原来的12C .两板间距离变为原来的4倍D .两板间距离变为原来的2倍10. 如图7所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连,在距离两板等距离的M 点有一个带电液滴处于静止状态.若将b 板向上平移一小段距离,但仍在M 点下方,稳定后,下列说法中正确的是( )图7①液滴将加速向下运动②M点电势升高③带电液滴在M点的电势能增大④在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同A.①②B.③④C.①③D.②④二、填空题(本题共2个小题,满分12分)11.(6分)图8如图8所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8C,从B点移到A点时静电力做了10-7 J的功;电荷q2=-10-8 C,在B点的电势能比在C点时大10-7 J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是__________;(2)A、C两点间的电势差是________V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是________J.12.(6分) 如图9所示,E板上发射的电子初速度为零,两电源的电压分别为45 V、30 V,A、B 两板上有小孔O A、O B,则电子经过O A、O B孔以及到达C板的动能分别为:E kA=________eV,E kB=________eV,E kC=________eV.图9三、计算题(本题共4个小题,满分38分)13.(8分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?14.(8分)有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?15.(10分) 如图10所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10-8 C的负电荷从A移至B 的过程中,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC的夹角为60°.求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小;(4)电子在A点的电势能.图1016.(12分) 如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L/4,O为AB连线的中点,一质量为m、带电荷量为+q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发,沿直线AB向b点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;(2)O、b两点间的电势差U Ob;(3) 小滑块运动的总路程.第一章 静电场 章末检测(B) 答案1.ACD [由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P 慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P 的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P 的一端带上了等量的负电荷.导体离P 球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.]2.ABC3.B [公式E =F q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,q 为试探电荷的电荷量,E =k Qr2仅适用于计算点电荷的场强,Q 为场源点电荷的电荷量.]4.C [电场中电势的高低具有相对意义,与零势能点的选择有关,因此电势与场强没有直接的联系,场强大的地方电势可能低,反之亦然,A 错;负电荷置于电势越高的地方,其具有的电势能反而越小,B 错;由U =Ed 可知,距离相同时,场强大的地方电势差大,沿电场线方向电势降落快,C 正确;带电粒子只受电场力作用,可以在一个等势面上做匀速圆周运动,如电子绕原子核的运动,此时电场力不做功,带电粒子的电势能不变,D 错.]5.C [粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2gh =v 20.电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv 20变为2mv 20,则根据动能定理,有 Uq -mgh =2mv 20-12mv 2, 解得,A 、B 两点电势差应为2mv 20q.]6.BD [此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A 错,B 正确;粒子从J 到K 运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C 错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D 对.]7.BC [如果A 带电,则会感应B 内部带异种电荷,外部电性与A 相同,那么E M ≠0,E N ≠0;如果B 带电,电荷只分布在外表面E 内=0,因此B 正确;如果A 、B 带等量异种电荷,A 与B 的静电感应使B 外表面恰好无电荷量,因此C 正确;D 是接地屏蔽,E M ≠0,E N =0.]8.AC [本题属于平行板电容器充电后与电源断开这一典型问题,该类问题的特点是:(1)Q 为常数;(2)C ∝εr S d ;(3)U ∝d εr S ;(4)E ∝1εr S.设电容器两极板A 和B 间的距离为d ,P 点与B 极板间的距离为d 1.无论A 极板下移,还是B 极板上移,产生的结果都是电容器两极板A 和B 间距离d 减小.由于E ∝1εr S,与d 无关,所以当两极板间d 减小时,电场强度E 的大小和方向都保持不变.因为P 点固定不动,当A 极板下移时,P 点与B 极板间的距离d 1保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 极板间的电势差U PB 保持不变,P 点的电势也不变.但当B 板上移时,P 点与B 板间的距离d 1减小,虽然E 保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 板间的电势差U PB 将减小,所以P 点的电势也降低.则正确答案为A 、C.]9.AD [带电粒子在电场中做类平抛运动,即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动.粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间与垂直板方向上发生位移d 2所用的时间相等,设两板电压为U ,则有L v =md 2Uq .当入射速度变为v2,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的14或两板间距离增为原来的2倍时,均可使粒子在与垂直板方向上发生位移d2所用的时间变为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场.]10.B [电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b 板向上平移一小段距离,由E =Ud可知场强变大,液滴所受的电场力变大,液滴将加速向上运动;a 、M 间的电势差增大,a 点电势为零,M 点电势降低;由于液滴带负电,带电液滴在M 点的电势能增大;在b 板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b 板,两板间的电势差不变,电场力做功相同.]11.(1)φC >φB >φA (2)-20 (3)10-7 12.45 45 15解析 在整个运动过程中,电子经历了两个电场作用,一个是E 、A 之间的电场,使电子向右加速,另一个是B 、C 之间的电场,使电子向右运动时减速;而A 、B 之间是等势区域,没有静电力做功.根据题目给出的条件,分析出电子在EA 、AB 、BC 各段的运动情况,由于已知各段的电压,所以可以利用动能定理求出动能.因A 点电势高于E 点,所以电子在E 、A 间加速,静电力做正功,动能增加,由eU =E kA -0得E kA =45 eV .因为A 、B 间电势差为零,即A 、B 间无电场,所以电子在A 、B 间做匀速直线运动,故E kB =E kA=45 eV.因为C 点电势低于B 点电势,所以电子在B 、C 间做减速运动,即克服静电力做功,动能减少,由eU ′=E kB -E kC 得E kC =E kB -eU ′=(45-30) eV =15 eV .13.(1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)A 、B 带同种电荷时,设电荷量为Q ,C 与A 接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A 、C 所带的电荷量均为12Q.C 与B 接触后平分二者电荷量,则B 、C 的电荷量均为12(12Q +Q)=34Q ,A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶(34Q)=2∶3.(2)A 、B 带异种电荷时,设电荷量分别为Q 、-Q ,A 、C 接触后,平分电荷量Q ,A 、C 的电荷量均变为12Q ;C 再与B 接触,平分二者的总电荷量,C 、B 的电荷量均为12(12Q -Q)=-14Q.则A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶|-14Q|=2∶1.14.(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J 解析 (1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负.|U AB |=|W AB ||q|=6×10-43×10-6V =200 V 因负电荷从A 移到B 克服静电力做功,必是从高电势点移到低电势点,即φA >φB ,U AB =200 V.|U BC |=|W BC ||q|=9×10-43×10-6V =300 V 因负电荷从B 移到C 静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB <φC . U BC =-300 VU CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V . 方法二:直接代入数值求解.电荷由A 移向B 克服静电力做功即静电力做负功,W AB =-6×10-4 JU AB =W AB q =-6×10-4-3×10-6V =200 V U BC =W BC q =9×10-4-3×10-6V =-300 V U CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V . (2)若φB =0,由U AB =φA -φB 得φA =U AB =200 V ,由U BC =φB -φC ,得φC =φB -U BC =0-(-300) V =300 V电荷在A 点的电势能E pA =qφA =-3×10-6×200 J =-6×10-4 J 电荷在C 点的电势能E pC =qφC =-3×10-6×300 J =-9×10-4 J.15.(1)场强方向C 至A (2) -5 V (3)200 V/m (4)5 eV解析 (1)将负电荷从A 移至B ,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A 至C ,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C 至A 方向.(2)由W =qU 得:U =W q =6×10-8J108 C=6 V ,即A 、B 两点间电势差为6 V .沿电场线方向电势降低,B 点电势高于A 点电势.U =φB -φA ,φB =1 V ,φA =φB -U =1 V -6 V =-5 V ,即A 点的电势为-5 V .(3)如图所示,由B 向AC 作垂线交AC 于D ,D 与B 在同一等势面上.U DA =U BA =U =6 V ,沿场强方向A 、B 两点间距离为AB·cos 60°=6 cm ×12=3 cm =0.03 m ,所以E =Ud=200 V/m.(4)电子在A 点的电势能E p =qφA =(-e)×(-5 V)=5 eV .16.(1)2E 0mgL (2)(1-2n )E 02q (3)(2n +1)L 4解析 (1)因为+q A =+q B ,a 、b 以中点O 对称,所以U ab =0.滑块由a 到b 的过程,根据动能定理:qU ab -μmg L 2=-E 0,所以μ=2E 0mgL.(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qU Ob -μmg L4=-nE 0,U Ob =14μmgL -nE 0q =(1-2n )E 02q.(3)U aO =-U Ob =(2n -1)E 02q,小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qU aO -μmgs =-E 0,s =qU aO +E 0μmg =(2n +1)L 4.。