高中物理【静电场的性质】专题模拟卷(带答案)

高中物理【静电场的性质】专题模拟卷(带答案)
高中物理【静电场的性质】专题模拟卷(带答案)

【静电场的性质】专题模拟卷

(满分共110分 时间60分钟)

一、选择题(共12个小题,每小题4分,共48分,1~7是单选题,8~12题是多选题)

1.有一电子束焊接机,焊接机中的电场线如图中虚线所示.其中K 为阴极,A 为阳极,两极之间的距离为d ,在两极之间加上高压U ,有一电子在K 极由静止开始在K 、A 之间被加速.不考虑电子重力,电子的质量为m ,元电荷为e ,则下列说法正确的是( )

A .由K 沿直线到A 电势逐渐降低

B .由K 沿直线到A 场强逐渐减小

C .电子在由K 沿直线运动到A 的过程中电势能减小了eU

D .电子由K 沿直线运动到A 的时间为t = 2md 2

eU

2.图甲为两水平金属板,在两板间加上周期为T 的交变电压u ,电压u 随时间t 变化的图线如图乙所示.质量为m 、重力不计的带电粒子以初速度v 0沿中线射入两板间,经时间T 从两板间飞出.下列关于粒子运动的描述错误的是( )

A .t =0时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最大

B .t =1

4T 时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最大

C .无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度方向都水平

D .无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度大小都相等

3.如图所示,匀强电场中有一个以O 为圆心、半径为R 的圆,电场方向与圆所在平面平行,A 、O 两点电势差为U ,一带正电的粒子在该电场中运动,经A 、B 两点时速度大小均为v 0,粒子重力不计,以下说法正确的是( )

A .粒子在A 、

B 间是做圆周运动

B .粒子从A 到B 的运动过程中,动能先增大后减小

C .匀强电场的电场强度E =U

R

D.圆周上,电势最高的点与O点的电势差为2U

4.在真空中的x轴上0~4a处的电势随坐标x的变化规律如图所示,从坐标原点O处由静止释放一负点电荷P,假设点电荷P仅在电场力作用下沿x轴运动,则下列说法正确的是()

A.点电荷P在x=4a处速度最大

B.点电荷P在x=4a处速度为零

C.点电荷P在x=2a处速度最大

D.点电荷P在x=2a处加速度最大

5.如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区.图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点.不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则以下说法正确的是()

A.A点电势高于B点电势

B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度

C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动

D.尘埃在迁移过程中电势能一直在增大

6.如图所示,虚线A、B、C为一点电荷产生的电场中的三个等势面,一电子在等势面C上的M点获得E k0=50 eV的初动能,电子先后经过等势面B上的N点和等势面A上的Q 点,图中实线为其运动轨迹.已知电子到达Q点时的动能为E k=20 eV,若规定等势面C的电势为0,则下列说法正确的是()

A .产生该电场的点电荷带负电

B .在电子从M 点运动到Q 点的过程中,电场力做的功为30 eV ,电子的电势能减少30 eV

C .等势面C 的电势比等势面A 的电势高30 V

D .电子在N 点具有的电势能为50 eV ,在Q 点具有的电势能为30 eV

7.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )

A .平行板电容器的电容值将变大

B .静电计指针张角变小

C .带电油滴的电势能将增大

D .若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变

8.一带正电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能E p 随位移x 变化的关系如图所示,其中0~x 2区间是关于直线x =x 1对称的曲线,x 2~x 3区间是直线,在0、x 1、x 2、x 3处电势分别为φ0、φ1、φ2、φ3,则下列说法正确的是( )

A .x 1处电场强度大小为零

B .φ3>φ2=φ0>φ1

C .φ3<φ2=φ0<φ1

D .粒子在0~x 2段做匀变速运动,x 2~x 3段做匀速直线运动

9.在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定了一电荷量为+Q 的正点电荷,在水平面上的N 点,由静止释放质量为m 、电荷量为-q 的带电小球,小球经过P 点时速度为v ,图中θ=60°,则在+Q 形成的电场中( )

A .N 点电势高于P 点电势

B .U PN =m v 2

2q

C .P 点电场强度大小是N 点的2倍

D .带电小球从N 点到P 点的过程中电势能减少了m v 2

2

10.如图所示,空间有平行于xOy 坐标平面的匀强电场,a 为x 轴负半轴上的一点.一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子以初速度

v 0从a 点沿与x 轴正半轴成θ角斜向右上方射入电场,粒子只在电场力作用下运动,经过y 轴正半轴上的b 点(图中未标出),则下列说法正确的是( )

A .若粒子在b 点的速度方向沿x 轴正方向,则电场方向可能平行x 轴

B .若粒子运动过程中在b 点速度最小,则b 点为粒子运动轨迹上电势最低点

C .若粒子在b 点速度大小也为v 0,则a 、b 两点为等势点

D .若粒子在b 点的速度为零,则电场方向一定与v 0方向相反

11.如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )

A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行

B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 2

2

C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2

qL

D .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差

12.如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L ,板间距离为d ,距板右端L 处有一竖直屏M .一带电荷量为q 、质量为m 的质点以初速度v 0沿中线射入两板间,最后垂直打在M 上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g )( )

A .板间电场强度大小为 2mg

q

B .两极板间电压为mgd

2q

C .整个过程中质点的重力势能增加mg 2L 2

v 20

D .若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M 上

选 择 题 答 题 栏

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案

二、实验题(本题共2个小题,满分14分)

13.(6分)某同学从实验室报废的“50 Ω,2 A ”滑动变阻器上截下一段电阻丝R x ,以测量其材料的电阻率.

(1)用多用电表的电阻挡位中“×1 Ω”倍率挡粗测电阻R x,结果如图所示,其电阻为________ Ω.

(2)使用多用电表测电阻时,下列说法正确的是________.

A.红表笔接内部电池的正极,黑表笔接内部电池的负极

B.若使用“×1 Ω”倍率挡测量,指针偏角较小,应改换“×10 Ω”倍率挡测量

C.更换倍率挡后要重新进行欧姆调零

D.要使测量结果尽量准确,应用双手捏紧表笔与金属丝端点的接触处

(3)现有电流表A(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω)、电压表V(量程0~3 V,内阻10 kΩ),若采用伏安法准确测量其电阻值,以下测量电路应选用________.(填写电路字母代号)

14.(8分) 为了验证动量守恒定律.图甲所示的气垫导轨上放着两个滑块,滑块A的质量为500 g,滑块B的质量为200 g.每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器的频率均为50 Hz.调节设备使气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两个滑块以不同的速度相向运动,碰撞后粘在一起继续运动.图乙为纸带上选取的计数点,每两个计数点之间还有四个点没有画出.

(1)判断气垫导轨是否处于水平,下列措施可行的是________(填字母代号).

A.将某个滑块轻放在气垫导轨上,看滑块是否静止

B .让两个滑块相向运动,看是否在轨道的中点位置碰撞

C .给某个滑块一个初速度,看滑块是否做匀速直线运动

D .测量气垫导轨的两个支架是否一样高

(2)根据图乙提供的纸带,计算碰撞前两滑块的总动量大小p =________ kg·m/s ;碰撞后两滑块的总动量大小为p ′=________ kg·m/s.多次实验,若碰撞前后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.(结果保留两位有效数字)

三、计算题(本题共3个小题,满分48分.需要写出规范的解题步骤)

15.(12分)一质量为m ,带电量为+q 的小球从距地面高h 处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离L 处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管.管上口距地面h

2,为使

小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场,重力加速度为g ,如图所示,求:

(1)小球初速度v 0、电场强度E 的大小; (2)小球落地时动能.

16.(18分)如图所示,在方向水平向右的匀强电场中(图中未画出),有一固定光滑绝缘的半球形碗,碗的半径为R .有一个质量为m 、电荷量为+q 的小球,静止在距碗底高度为1

2R

的碗内右侧表面上.

(1)求匀强电场的电场强度的大小;

(2)若将匀强电场方向变为竖直向下,求小球运动到碗底时对碗的压力大小. (3)若将匀强电场方向变为竖直向上,试说明小球在碗内将如何运动.

17.(18分)图1中A 和B 是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T 的交流电压,在两板间产生交变的匀强电场.已知B 板电势为零,A 板电势U A 随时间变化的规律如图2所示,其中U A 的最大值为U 0,最小值为-2U 0,在图1中,虚线MN 表示与A 、B 板平行等距的一个较小的面,此面到A 和B 的距离皆为l .在此面所在处,不断地产生电荷量为q 、质量为m 的带负电的微粒,各个时刻产生带电微粒的机会均等.这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动.设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电荷量同时消失,不影响A 、B 板的电势,已知上述的T 、U 0、l 、q 和m 等各量的值正好满足等式l 2=316×U 0q 2m (T 2)2.若不计重力,不考虑微粒间的相互作用,求:(结果用q 、U 0、m 、T 表

示)

(1)在t =0到t =T

2这段时间内产生的微粒中到达A 板的微粒的最大速度v A m ;

(2)在0~T

2

范围内,哪段时间内产生的粒子能到达A 板?

(3)在t =0到t =T

2这段时间内产生的微粒中到达B 板的微粒的最大速度v B m .

【静电场的性质】答案解析

1.C A .电场力对电子做正功,则电场力向下,电场方向向上,则由K 沿直线到A 电势逐渐升高,A 错误;B.由K 沿直线到A ,电场线逐渐变密,故场强逐渐增大,故选项B 错误;C.由能量守恒定律知,由K 到A 电子电场力做正功eU ,故电势能减小了eU ,故C 正确;D.电子由K 沿直线运动到A 做变加速运动,故时间无法求出.故选项D 错误.

2.B 粒子在电场中运动的时间是相同的;t =0时入射的粒子,在竖直方向先向上加速,然后向上减速,离开电场区域,故t =0时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大,选项A 正确;而t =1

4

T 时入射的粒子,在竖直方向先向上加速,然后减速,再反向加速,反

向减速……最后直到离开电场区域,故此时刻射入的粒子离开电场时偏离中线的距离不是最大,选项B 错误;因粒子在电场中运动的时间等于电场变化的周期T ,根据动量定理,竖直方向电场力的冲量的矢量和为零,故所有粒子离开电场时的竖直速度为零,即最终都垂直电场方向射出电场,离开电场时的速度大小都等于初速度,选项CD 正确.

3.D 带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在A 、B 两点动能相等,则电势能也相等,因为匀强电场,所以两点的连线AB 即为等势面,根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO ,由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO 方向,因此粒子从A 到B 做抛体运

动,故A 错误;由A 选项分析可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对于运动来说先是阻力后是动力,所以动能先减小后增大,故B 错误;匀强电场的电场强度U =Ed 式中的d 是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知,U AO =E ×2

2

R ,所以E =

2U

R ,故C 错误;圆周上,电势最高的点与O 点的电势差为U ′=ER =

2U

R

×R = 2

U ,故D 正确.

4.C φ -x 图象的斜率表示场强,故点电荷P 先做加速度逐渐减小的加速运动,后做加速度逐渐增大的减速运动,在x =2a 处速度最大,A 、D 项错误,C 项正确;电场力做功取决于初末位置电势的差值,故点电荷P 在0~4a 运动的过程中,电场力做正功,由动能定理可知点电荷P 在x =4a 处速度不为零,B 项错误.

5.B A .由图可知,作过B 点的等势线,交A 所在电场线于B ′,则可知,B ′点靠近正极板,故B 点的电势高于A 点电势,故A 错误;B.由图可知,A 点电场线比B 点密集,因此A 点的场强大于B 点场强,故A 点的电场力大于B 点的电场力,再根据牛顿第二定律可知,

A 点的加速度大于

B 点的加速度,故B 正确;C.放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所

受的电场力是变化的.故粒子不可能做匀变速运动,故C 错误;D.由图可知,开始时电场力与速度夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大;后来二者变为锐角,电场力做正功,电势能减小;对于全过程而言,根据电势的变化可知,电势能减小,故D 错误,故选B.

6.C 根据电子的运动轨迹可知产生该电场的点电荷带正电,A 错误;从M 点运动到Q 点的过程中,电子的动能减少,电场力对其做负功,其电势能增加,B 错误;由题意知,等势面C 的电势为0,电子在等势面C 上的电势能为0,所以电子的总能量为50 eV ,到Q 点时,电势能为30 eV ,在N 点,总能量仍为50 eV ,由于电势未知,动能未知,故电势能未知,D 错误;根据以上分析可知等势面C 的电势比等势面A 的电势高,U CA =W

q

=30 V ,C 正确.

7.D A .根据C =εr S

4πkd 知,d 增大,则电容减小.故A 错误.B.静电计测量的是电容

器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变.故

B 错误.C.电势差不变,d 增大,则电场强度减小,P 点与上极板的电势差减小,则P 点的电势增大,因为该电荷为负电荷,则电势能减小.故

C 错误.D.电容器与电源断开,则电荷量不变,d 改变,根据E =U d =Q Cd =4πkQ

εr S

,知电场强度不变,则油滴所受电场力不变.故D

正确.故选D.

8.AB 根据电势能与电势的关系:E P =qφ,场强与电势的关系:E =ΔφΔx ,得:E =1q ·ΔE P

Δx ,

由数学知识可知E P -x 图象切线的斜率等于ΔE P

Δx ,x 1处切线斜率为零,则x 1处电场强度为零,

故A 正确;根据电势能与电势的关系:E p =qφ,粒子带正电,q >0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越高,所以有:φ3>φ2=φ0>φ1,故B 正确,C 错误;由图看出在0~x 1段图象切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动.x 1~x 2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动.x 2~x 3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故D 错误;故选AB.

9.BD 根据顺着电场线方向电势降低可知,N 点距离正电荷较远,则N 点电势低于P 点电势.故A 错误.根据动能定理得:检验电荷由N 到P 的过程:-qU NP =12

mv 2

,解得U NP =

-mv 22q ,则U PN =-U NP =mv 22q .故B 正确,P 点电场强度大小是E P =kQ

r 2P

,N 点电场强度大小是E N

=kQ r 2N

,则E P :E N =r 2N ∶r 2

P =4∶1.故C 错误.带电小球从N 点到P 点的过程中,电场力做正功12mv 2,电势能减少了1

2

mv 2,故D 正确.故选BD. 10.CD 如果电场方向平行于x 轴,由于粒子在垂直于x 轴方向分速度不为零,因此粒子速度不可能平行于x 轴,选项A 错误;若粒子运动过程中在b 点速度最小,则在轨迹上b 点时粒子的电势能最大,由于粒子带正电,因此b 点的电势最高,选项B 错误;若粒子在b 点速度大小也为v 0,则粒子在a 、b 两点的动能相等,电势能相等,则a 、b 两点为等势点,选项C 正确;若粒子在b 点的速度为零,则粒子一定做匀减速直线运动,由于粒子带正电,因此电场方向一定与v 0方向相反,选项D 正确.

11.BD 由题意得,(φa -φb )q =W 1,(φc -φd )q =W 2,只能得出a 、b 两点间和c 、d 两点间的电势关系,无法确定场强的方向,选项A 错误;若c 、d 之间的距离为L ,因无法确定场强的方向,故无法确定场强的大小,选项C 错误;由于φM =

φa +φc

2

、φN =

φb +φd

2、

W MN =q (φM -φN ),上述式子联立求解得粒子从M 点移动到N 点电场力做的功为W MN =W 1+W 2

2

所以B 正确;若W 1=W 2,有φa -φb =φc -φd ,变形可得φa -φc =φb -φd ,又φa -φM

=φa -

φa +φc 2

φa -φc

2

,φb -φN =φb -

φb +φd 2

φb -φd

2

,所以φa -φM =φb -φN ,D

正确.

12.AC AB.据题分析可知,小球在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,小球的轨迹向下偏转,才能最后垂直打在M 屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图,可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得:qE -mg =mg ,得到:

E =

2mg q ,故A 正确;B.由U =Ed 可知,板间电势差U =2mg q ×d =2mgd q

,故B 错误;C.小球在

电场中向上偏转的距离y =12at 2,而a =qE -mg m =g ,t =L v 0,解得:y =gL 2

2v 20

;故小球打在屏上

的位置与P 点的距离为:s =2y =gL 2v 20,重力势能的增加量E P =mgs =mg 2L 2

v 20

,故C 正确.D.仅

增大两板间的距离,因两板上电量不变,根据E =U d =

Q Cd Q εS 4πkd

d =4πkQ

εS

可知,板间场强不变,

小球在电场中受力情况不变,则运动情况不变,故仍垂直打在屏上,故D 错误.故选AC.

13.解析 (1)多用电表读数为:11×1 Ω=11 Ω.

(2)红表笔接内部电池的负极,黑表笔接内部电池的正极,选项A 错误;若使用“×1 Ω”倍率挡测量,指针偏角较小,说明倍率挡选择的过小,应改换“×10 Ω”倍率挡测量,选项B 正确;更换倍率挡后要重新进行欧姆调零,选项C 正确;要使测量结果尽量准确,双手不应该捏紧表笔,不与金属丝端点的接触处,选项D 错误;故选BC.

(3)因R V ?R x ,则应该采用电流表外接电路,故选B. 答案 (1)11 (2)BC (3)B

14.解析 (1)判断气垫导轨是否处于水平的措施是:将某个滑块轻放在气垫导轨上,看滑块是否静止;或者给某个滑块一个初速度,看滑块是否做匀速直线运动,故选项AC 正确,BD 错误;故选AC.

(2)根据纸带可求解AB 两滑块碰前的速度分别为:v A =8.04×10-2

0.1 m/s =0.80 m/s ;v B

=6.03×10-2

0.1 m/s =0.60 m/s ;碰后速度:v 共=4.01×10-2

0.1

m/s =0.40 m/s ;碰前总动量:

p 1=m A v A -m B v B =0.5×0.80-0.2×0.60=0.28 kg·m/s;碰后总动量:p 2=(m A +m B )v

0.7×0.40=0.28 kg·m/s 2

;因p 1=p 2故动量守恒定律得到验证.

答案 (1)AC (2)0.28 0.28

15.解析 (1)电场中小球运动,在水平方向上:v 0=qE m

t ①

竖直方向上:h 2=12

gt 2

,②

又v 2

0=2Eq m

L ③ 联立①②③得:v 0=2L

gh h ,E =2mgL qh

. (2)从抛出到落地由动能定理得:

mgh -EqL =E k -12

mv 20

小球落地时动能:E k =mgh 答案 (1)小球初速度v 0为2L gh h 、电场强度E 的大小为2mgL qh

(2)小球落地时动能mgh

16.解析 (1)设匀强电场的电场强度为E ,由几何关系和平衡条件有:qE =mg tan 60°, 解得:E =

3mg

q

.

(2)当匀强电场方向变为竖直向下后,由动能定理得: (mg +qE )·12R =12

mv 2

设小球运动到碗底时,碗对小球的支持力为F N ,则有:

F N -mg -qE =m v 2

R

解得:F N =2 (3+1)mg .

根据牛顿第三定律得,小球对碗底的压力为2 (3+1)mg .

(3)对小球受力分析可得,小球将作初速度为0,加速度为(3-1) g 的匀加速直线运动.

答案 (1)匀强电场的电场强度的大小为

3mg

q

(2)小球运动到碗底时对碗的压力大小为2(3+1) mg

(3)对小球受力分析可得,小球将作初速度为0,加速度为(3-1)·g 的匀加速直线运动

17.解析 (1)在t =0时刻产生的微粒,将以加速度a 0向A 板加速运动,经T

2时,位移

s =12a 0(T 2)2=qU 04ml (T 2)2=816×qU 02ml 2(T

2

)2·l >l

即t =0时刻产生的微粒,在不到T

2

时就可直达A 板,所以到达A 板的微粒的最大速度

v A m 满足1

2qU 0=12mv 2A m ,解得v A m =

qU 0

m

(2)考虑临界状况:设t =t 1时刻产生的微粒达到A 板时速度刚好为零,则该微粒以加速度a 0加速运动的时间为T

2

-t 1,再以大小为2a 0的加速度减速运动一段时间,设为Δt ,则

a 0(T

2

-t 1)-2a 0Δt =0

12a 0(T 2-t 1)2-1

2

×2a 0(Δt )2=l 联立解得t 1=T 4,Δt =T 8,即0~T

4

时间内产生的微粒可直达A 板

(3)在t =T 4时刻产生的微粒,以加速度a 0向A 板加速的时间为T

4,再以大小为2a 0的加速度减速运动,经Δt =T

8速度减为零(刚好到A 板),此后以大小为2a 0的加速度向B 板加速运

设加速时间为Δt 1=T 2-T 8=3T

8

时的位移大小为s 1

则s 1=12×2a 0(Δt 1)2

=qU 02ml (3T 8)2=916×qU 02ml 2(T 2

)2·l >2l

即微粒将打到B 板上,不再返回,而t =T

4时刻产生的微粒到达B 板的速度最大

根据动能定理可得2qU 0=12mv 2

B m

解得v B m =2

qU 0

m

答案 (1)v A m = qU 0m (2)0~T

8

时间内产生的微粒可直达A 板 (3) v B m =2 qU 0m

高中物理电场图像专题

场强图像 1.如图所示,两个带电荷量分别为2q和-q的点电 荷固定在x轴上,相距为2L。下列图象中,两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( ) 2.一带正电粒子在正点电荷的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,则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( ) 3如图所示x轴上各点的电场强度如图所示,场强方 向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子的重力。下列说法正确的是( ) A.O点与x2和O点与x3电势差U Ox2=U Ox3 B.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中, 加速度先减小再增大,然后保持不变 C.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大D.点电荷在x2、x3位置的电势能最小 4.如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN 板右边缘射出电场。则( ) A.该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B.在t= T 2 时刻,该粒子的速度大小为2v0 C.若该粒子在 T 2 时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上 D.若该粒子的入射速度变为2v0,则该粒子仍在t=T 时刻射出电场 5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是( ) A.两点场强相同,c点电势更高 B.两点场强相同,d点电势更高 C.两点场强不同,两点电势相 等,均比O点电势高 D.两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低 6.(多选)静电场在x轴上的 场强E随x的变化关系如图所 示,x轴正方向为场强正方向, 带正电的点电荷沿x轴运动, 则点电荷( )

(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.如图所示,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 ,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 点处的场强一定大于b 处的场强 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 2.如图所示,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 V C .-100 V D .-100 3 V 3.如图所示,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,克服静电力做功相同.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.如图所示,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,线的张力一定最小 B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大 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如图所示,由图线可知 ( ) A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B .四点场强关系是E c =E a >E b >E d C .四点场强方向可能不相同 D .以上答案都不对 6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 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v 0开始在 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 7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重

高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷测试卷附答案

高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷测试卷附答案 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,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。则( ) A .小球 a 一定带正电 B .小球 c 的加速度大小为2 2 33kq mR C .小球 b 2R mR q k πD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +2 2 6kq R 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。 BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则 223cos 3R h α==+ 22 6sin 3 R h α= += 对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得: 22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R T πα?-?==+? 解得 23R mR T q k π=

2 2 33kq a mR = 则小球c 的加速度大小为2 33kq mR ,故B 正确,C 错误。 D .对d 球,由平衡条件得 2 226263sin q q kq F k mg mg h R R α?=+=++ 故D 正确。 故选BD 。 2.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为 4 g ,静电力常量为k 。则( ) A .小球从A 到 B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为 2 g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .带电小球在A 点时,有 2 sin A Qq mg k ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有 '2sin 0Qq mg θk L -= 联立上式解得 '22 L L = 所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误;

高三物理电场专题复习

电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类。 正负号含义多。在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54.两种电荷.电荷守恒 55.真空中的库仑定律.电荷量 56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场 强.匀强电场.电场强度的叠加 57.电势能.电势差.电势.等势面 58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59.静电屏蔽 60.带电粒子在匀强电场中的运动 61.示波管.示波器及其应用 62.电容器的电容 63.平行板电容器的电容,常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算,只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

到电场当中 具体复习建议 一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ) 1.两种电荷的定义方式。(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮 摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电) 2.从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电(所带电性与原带电体相同) 摩擦起电(两物体带等量异性电荷) 感应带电(两导体带等量异性电荷) 3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。 4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。(注意电性)

二.真空中的库仑定律(Ⅱ)1.r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷; (3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理,但r 表示 两球心之间的距离。(其它形状的带电体不可用电荷中心等效) (4)用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 两球带异性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 3.点电荷库仑力参与下的平衡模型(两质量相同的带电通草球模型) 4.两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 (1)相互作用力是斥力或为零(带等量异性电荷时为零) L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T

高二物理《静电场》单元测试题附答案

高二物理《静电场》单元测试题A卷 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关() A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L, 场强大小分别为E和2E.则() A.该点电荷一定在A点的右侧 B.该点电荷一定在A点的左侧 C.A点场强方向一定沿直线向左 D.A点的电势一定低于B点的电势 3.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6×103V电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10 g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)() A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 4.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减 少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确 的是() A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;

B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示; C.B点电势为零; D.B点电势为-20 V 6.如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰) () A.直线 B.正弦曲线 C.抛物线 D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和 +2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。取无穷远处电势为零,则( ) A .只有MN 区间的电场方向向右 B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C .在ON 之间存在电势为零的点 D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为 12Q Q >,根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确; C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确; D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。 故选BC 。 2.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3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word版 含答案)

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word 版 含答案) 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3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q 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: 212 B 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: 2 122B N q q v F mg k m R R --= 解得: 12 23N q q F mg k R =+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:

12 2 3 q q mg k R + 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. sin sin A B m m β α = B. sin sin A B B A m q m q β α = C. sin sin A B q q β α = 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 sin sin sin αα ββ ' = ' 【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

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案 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,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为 4 g ,静电力常量为k 。则( ) A .小球从A 到 B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为 2 g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有 '2sin 0Qq mg θk L -= 联立上式解得 '22 L L = 所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 带电小球在B 点时,有 2sin 2 B Qq k mg θma L -=() 联立上式解得

2 B g a = B 正确; C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以B D 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确; D .由A 点到B 点,根据动能定理得 sin 02 AB L mg θqU ? += 由2 sin A Qq mg k ma L θ-=可得 214Qq mg k L = 联立上式解得 AB kQ U L =- D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。现将球A 从弹簧原长位置由静止释放,运动距离x 0到达最低点,此时未与球B 相碰。在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( ) A . B . C . D . 【答案】CD 【解析】 【分析】

高中物理--静电场测试题(含答案)

高中物理--静电场测试题(含答案) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A .电场强度E B .电势U C .电势能ε D .电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A .不断减小 B .不断增加 C .始终保持不变 D .先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.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 .,A A W W U q ε=-= B .,A A W W U q ε==- C .,A A W W U q ε== D .,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A .3×106 B .30 C .10 D .3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是

高中物理---《静电场》单元测试题

高中物理---《静电场》单元测试题 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1. 下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.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.,A A W W U q ε=-= B.,A A W W U q ε==- C.,A A W W U q ε== D.,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10 -10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2 )( ) A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所 示,下列说法正确的是( ) A .a 点电势比b 点高 B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大

高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习

静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N, 以下说法正确的是() A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中() A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( ) A.c点场强大于b点场强 B.c点电势高于b点电势 C.若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电 势能减小 4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q>0),质量都为m,小球可当作质点处理.现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中() A小球的动能不断增加 B.小球的加速度不断减小 C.小球的机械能不断减小 D.小球的电势能不断减小 5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则() A.B点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

高二物理电场测试题(附答案)

高二物理电场测试题 一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分) 1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势 C.同一电荷所受的电场力 D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示,则:( ) A. E A >E B ,, φA >φB B. E A >E B ,, φA <φB C. E A φB D. E A m B , q A β B. m A q B ,α=β 6.两个电容器的电容分别是C 1、 C 2 ,它们的电荷量分别是Q 1 、Q 2,两极间的电压分别为U 1 、U 2,下列判断正确的是:( ) A.若C 1=C 2,则U 1 >U 2时, Q 1 >Q 2 B.若Q 1 =Q 2,则U 1 >U 2时, C 1>C 2 C.若U 1 =U 2,则Q 1 >Q 2时, C 1>C 2 D.上述判断都不对 7.如图3所示,在处于O 点的点电荷+Q 形成的电场中,试 探电荷q 由A 点移到B 点,电场力做功为W 1;以OA 为半径画弧交于OB 于C ,q 由A 点移到C 点电场力做功为 W 2; q 由C 点移到B 点电场力做功为 W 3. 则三者的做功关系以及q 由A 点移到C 点电场力做功为 W 2的大小:( ) A. W 1 =W 2= W 3, W 2=0 B. W 1 >W 2= W 3, W 2>0 C. W 1 =W 3>W 2, W 2=0 D. W 1 =W 2< W 3, W 2=0 8.设法让电子、一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子及三价铝离子的混合物经过加速电压 大小为U 的加速电场由静止开始加速,然后在同一偏转电场中偏转,关于它们能否分成几股的说法中正确的是:( ) 二填空题(共2小题,每空4分,共16分) 9.平行板电容器两极间的电势差为100V ,当极板上的电荷量增加1×10-9C 时,极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍,这个电容器的电容是 . 10.先后让一束电子和一束氢核通过同一偏转电场,在下列两种情况下,试分别求出电子的偏转角φe 和氢核的偏转角φH 的正切之比,已知电子和氢核的质量分别为m e 和m H . (1)电子和氢核的初速度相同,则tan φe :tan φH = (2)电子和氢核的初动能相同,则tan φe :tan φH = (3)电子和氢核的初动量相同,则tan φe :tan φH = 三计算题(共7小题, 13,14题10分其它每小题8分,计60分,务必写出必要的理论根据、方程,运算过程及单位.) 11.如图4所示,在真空中用等长的绝缘丝线分别悬挂两个点电荷A 和B ,其电荷量分别为 +q 和-q .在水平方向的匀强电场作用下,两悬线保持竖直,此时A 、B 间的距离为l . 求该匀强电场场强的大小和方向, 12.某两价离子在100V 的电压下从静止开始加速后,测出它的动量为1.2×10-21kg ·m/s,求(1) 这种离子的动能是多少eV?(2)这种离子的质量多大 ? 13.如图5所示,一个质子以初速度v 0=5 ×106m/s 射入一个由两块带电的 平行金属板组成的区域.两板距离为20cm,金属板之间是匀强电场,电场强度 为3×105V/m. 质子质量为m =1.67×10-27kg,电荷量为q =1.60×10-19C.试求(1)质子 由板上小孔射出时的速度大小(2) 质子在电场中运动的时间. 图1 - 图5 - - - + B 图4 O C 图3

人教版高中物理选修3-1静电场专题练习

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 静电场专题练习 1.电子伏(eV)是电学中的一个重要单位,1eV=__________________J。 2.将一个电量为1×10-5C的正电荷从从无穷远处移到电场中的A点,需克服电场力做功6×10-3J,则A点的电势为φA=_________V;如果此电荷从无穷远处移到电场里的另一点B时,电场力做功0.02J,则A、B两点电势差为U AB=_________V;如果另一个电量是-0.2C的负电荷从A移到B,则电场做功为_____________J。 3.规定无穷远处电势为零,则负点电荷周围空间的电势为__________值;一正电荷位于某负点电荷产生的电场内,它的电势能为___________值;一负电荷位于某负点电荷产生的电场内,它的电势能为___________值。 4.在电场中A、B两点的电势分别为φA=300V,φB=200V,则A、B间的电势差U AB=___________,一个质子从A点运动到B点,电场力做功_____________,质子动能的增量为______________。 5.将一个电量-2×10-8C的点电荷,从零电势点O移到M点需克服电场力做功4×10-8J,则M点电势φM=___________;若将该电荷从M点再移至N点,电场力做功1.4×10-7J,则N 点电势φN=__________,M、N两点间的电势差U MN =_____________。 6.电场中A点电势φA=80V,B点电势φB= -20V,C点电势φC=80V,把q= -3×10-6C的电荷从B点移到C点的过程中电场力做功W BC=______________,从C点移到A点,电场力做功W CA=______________。 7.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则 A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功 B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功 C.把正电荷从A点移到B点,电场力做负功 D.把正电荷从A点移到B点,电场力做正功 8.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 A.电场强度大的地方电势一定高 B.电势为零的地方场强也一定为零 C.场强为零的地方电势也一定为零 D.场强大小相同的点电势不一定相同 9.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是 A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C.电势差是矢量,电场力做功是标量 D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点间的电势差均为零

高中物理:电场测试题(含答案)

高中物理:电场测试题(含答案) 考试时间90分钟满分100分 一、单选题:(3x14=42分) 1.物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说是属于() A.控制变量的方法B.观察实验的方法 C.理想化模型的方法D.等效替代的方法 2.(2015·浙江1月学考·24)如图所示,摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片,这是由于它们之间存在() A.静电力 B.安培力 C.洛伦兹力 D.弹力 3.如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度相同的是() 4.真空中有一个点电荷+Q1,在距其r处的P点放一电荷量为+Q2的试探电荷,试探电荷受到的静电力为F,则下列判断中正确的是() A.P点的场强大小为F Q1 B.P点的场强大小等于F Q2也等于 kQ2 r2 C.试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的静电力将变为2F,而P处的场强为F Q2 D.若在P点不放试探电荷,则该点场强为0 5.如图所示,真空中的两带电小球(可看做是点电荷),质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2,通过调节悬挂细线的长度使两小球始终保持在同一水平线上,水平距离为r,两悬线与竖直方向

的夹角分别为θ1、θ2,下列说法正确的是() A.若只增大r,则θ1、θ2都增大 B.若只增大m1,则θ1增大,θ2不变 C.若只增大q1,则θ1增大,θ2不变 D.若只增大q1,则θ1、θ2都增大 6.如下四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中电势和场强都相同的是() 7.如图所示,对于电场线中的A、B、C三点,下列判断正确的是() A.A点的电势最低 B.B点的电场强度最大 C.同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等 D.同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大 8.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,沿图中虚线由A 运动到B,其能量变化情况是() A.动能减少,重力势能增加,电势能减少 B.动能减少,重力势能增加,电势能增加 C.动能不变,重力势能增加,电势能减少 D.动能增加,重力势能增加,电势能减少

高中物理专题:电场磁场与复合场

电场、磁场及复合场 【典型例题】 1.空间存在相互垂直的匀强电场E 和匀强磁场B ,其方向如图所示.一带电粒子+q 以初速度v 0垂直 于电场和磁场射入,则粒子在场中的运动情况可能是 ( ) A .沿初速度方向做匀速运动 B .在纸平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 C .在纸平面内做轨迹向下弯曲的匀变速曲线运动 D .初始一段在纸平面内做轨迹向下(向上)弯曲的非匀变速曲线运动 2.如图所示空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A 沿曲线ACB 运动到B 点时,速度为零,C 是轨迹的最低点,以下说法中正确的是 ( ) A .液滴带负电 B .滴在C 点动能最大 C .若液滴所受空气阻力不计,则机械能守恒 D .液滴在C 点机械能最大 3.如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中,现给滑环以水平向右的瞬时冲量,使滑环获得向右的初速,滑环在杆上的运动情况可能是 ( ) A .始终作匀速运动 B .先作加速运动,后作匀速运动 C .先作减速运动,后作匀速运动 D .先作减速运动,最后静止在杆上 4.如图所示,质量为m 、带电量为+q 的带电粒子,以初速度v 0垂直进入相互正交的匀强电场E 和匀 强磁场B 中,从P 点离开该区域,此时侧向位移为s (重力不计),则 ( ) A .粒子在P 点所受的磁场力可能比电场力大 B .粒子的加速度为(qE – qv 0B )/m C .粒子在P 点的速率为m qsE v 220 D .粒子在P 点的动能为mv 02 /2 – qsE 5.如图所示,质量为m ,电量为q 的正电物体,在磁感强度为B 、方向垂 直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,物体运动初速度为v ,则 ( ) A .物体的运动由v 减小到零所用的时间等于mv /μ(mg+qvB ) B .物体的运动由v 减小到零所用的时间小于mv /μ(mg+qvB ) C .若另加一个电场强度为μ(mg+qvB )/q 、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动 D .若另加一个电场强度为(mg+qvB )/q 、方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速运动 6.如图所示,磁感强度为B 的匀强磁场,在竖直平面内匀速平移时,质量为m ,带电– q 的小球,用线悬挂着,静止在悬线与竖直方向成30°角的位置,则磁场的最小移动速度为 . 7.如图所示,质量为1g 的小环带4×10-4 C 正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦 因数μ = 0.2,将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在的竖 直平面与磁场垂直,杆与电场夹角为37°,若E = 10N/C ,B = 0.5T ,小环从静止释放,求: ⑴ 当小环加速度最大时,环的速度和加速度; ⑵ 当小环速度最大时,环的速度和加速度. 8.如图所示,半径为R 的光滑绝缘竖直环上,套有一电量为q 的带正电的小球,在水平正交的匀强电场和匀强磁场中,已知小球所受的电场力与重力的大小相等.磁场的磁感强度为B ,求: ⑴ 在环顶端处无初速释放小球,小球运动过程中所受的最大磁场力; ⑵ 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动,在顶端释放时初速必须满足什么条件? 9.如图所示,匀强磁场沿水平方向,垂直纸面向里,磁感强度B =1T ,匀强电场方向水平向右,场强E = 103N/C .一带正电的微粒质量m = 2×10-6kg ,电量q = 2×10-6 C ,在此空间恰好作直线运动,问: ⑴ 带电微粒运动速度的大小和方向怎样? ⑵ 若微粒运动到P 点的时刻,突然将磁场撤去,那么经多少时间微粒到达Q 点?(设PQ 连线与电场方向平行) 10.如图所示,两块平行放置的金属板,上板带正电,下板带等量负电.在两板间有一垂直纸面向里 的匀强磁场.一电子从两板左侧以速度v 0沿金属板方向射入,当两板间磁场的磁感强度为B 1时,电子从a 点射出两板,射出时的速度为2v 0.当两板间磁场的磁感强度为B 2时,电子从b 点射出时的侧移量仅为从a 点射出时侧移量的1/4,求电子从b 点射出的速率. 11.如图所示,在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间,有一个质量为m 的带电微粒,系于长为 l 的细丝线的一端,细丝线另一端固定于O 点.带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,此时细线与竖直方向成30°角,且细线中张力为零,电场强度为E ,方向竖直向上. ⑴ 求微粒所带电荷的种类和电量; ⑵ 问空间的磁场方向和磁感强度B 的大小多大? ⑶ 如突然撤去磁场,则带电粒子将作怎样的运动?线中的张力是多大?

高中物理静电场测试题(优选.)

。 静电场2018年10月27日 1.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: W W B.εA =W ,?A =-q q W W C.εA =W ,?A =D.εA =-W ,?A =-q q A.εA =-W ,?A =2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J, 已知A 点的电势为-10V,则以下判断正确 的是: A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示 C.B 点电势为零 D.B 点电势为-20 V 3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(2He )通过时的轨迹如图实线所示,a、421A B b 为两个等势 面,则下列判断中正确的是(). (A)Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电场力做功 (C)α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb (D)α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb 4.如图所示,a、b、c、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下 列判断中正确的是(). (A)该电场一定是匀强电场 (B)这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C)如果u a >U b ,则电场强度E a >E b

(D)如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a 5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时 针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( (A)U OA =Er (B)U OA =Ersin θ).(C)U OA =Ercos θ(D)U OA =E rcos θ 6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内(). (A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 (C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 7.如图所示,P、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O,A、B 是中垂线上的两点,OA

高考物理试题——电场专题(含标准答案)

高考物理试题——电场(课堂) (全国卷1)16.关于静电场,下列结论普遍成立的是( ) A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 (全国卷2)17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为( ) A .2 C B. 4 C C. 6 C D. 8 C (天津卷)5.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a C .b 点的电势一定比a 点高 D .该电荷的动能一定减小 (天津卷)12.(20分)质谱分析技术已广泛应用 于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意 如图,M 、N 为两块水平放置的平行金属极板,板长为 L ,板右端到屏的距离为D ,且D 远大于L ,O’O 为垂直 于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O 的距离。以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系,其中x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。 (1)设一个质量为m 0、电荷量为q 0的正离子以速度v 0沿O’O 的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O 点。若在两极板间加一沿+y 方向场强为E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y 0; 4 102s 3103m ?910-?910-?910-?910-

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