静电场单元质检六
高考物理一轮复习单元质检六静电场(含解析)沪科版
单元质检六静电场(时间:60分钟满分:110分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于静电场的各种表述,下列说法中错误的是( )A.所有带电体周围都存在电场,电场对处于其中的带电体都有力的作用B.电荷中和的实质是正负电荷产生的电场相叠加的结果C.若带电粒子在运动中只受电场力作用,其动能和电势能之和保持不变D.如果带电粒子在运动过程中只受电场力作用,其电势能一定减少解析:带电体周围都存在电场,电场对处于其中的带电体都有力的作用,选项A说法正确。
电荷中和的实质是正负电荷产生的电场叠加的结果,选项B说法正确。
带电粒子在电场中运动,若只受电场力作用,动能和电势能之间相互转化,选项C说法正确。
电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加,选项D说法错误。
选项D符合题意。
答案:D2.如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功解析:α粒子和重原子核都带正电,二者存在相互之间的库仑斥力,α粒子从M向N运动时,克服库仑斥力做功,α粒子电势能增加,速度减小;α粒子从N向Q运动时,库仑斥力做正功,α粒子电势能减小,速度变大,故α粒子在N点的电势能最大,B正确;由M、N、Q点与重原子核的位置关系可知,NQ段库仑力做的正功大于MN段α粒子克服库仑力做的功,即从M到Q全过程库仑力做正功,α粒子在Q点的速率比在M点的速率大,A、D错误;α粒子在M点的电势能大于在Q点的电势能,故M点的电势比Q点的电势高,C错误。
重点高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及参考答案
静电场单元测试、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,=5V , © b = 3V,下列叙述正确的是（） A. 该电场在c 点处的电势一定为4V 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. —正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向aD. 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 dC. 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， 一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场 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.若不计重力，图中的四个图线 中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是（）轨=3 V 1 W-3V JLa2.如图所示，一个电子以100eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在 时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差 A. 300VB — 300V C.— 100VD — V3.如图所示，在电场中，将一个负电荷从 C 点分别沿直线移到 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W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, 匀强电场方向竖直向下， A. 当小球运动到最咼点 B. 当小球运动到最低点 C. 当小球运动到最高点 则（）a 时，b 时，小球的速度一定最大a 时， 线的张力一定最小 小球的电势能最小 AB 点离开电场 为（） 点和B 点，克动，c 为ab 的中点，a 、b 点的电势分别为© a 有带正电的点电荷 Q ，）自左以速度V 0开始在 （ ）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点，则下述判断正确的是（）A. b点的电势一定高于a点精心整理B. a点的场强一定大于b点C. 带电粒子-D. 带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率9. 如图所示，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. 小物块具有的电势能逐渐减小C. M点的电势一定高于N点的电势D. 小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10. 如图所示，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 N+ FC. 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的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m,电量为q（q>0）的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为：（）A. 2 mgB. qE.C. 2mg+qED. 2mg+3qE12. 如图所示，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 ,金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比，贝U：（）A. E a最大B.E b最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec / ■- ___二、填空题-;/'13. 带正电1.0 X0-3C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10J，飞经B点时动能为4J,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，如图所示.现有一带电量为4X10-8C的负电荷从A沿直线移到B点，电场力做正功2.4 X0-J,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_________ ，此匀强电场的场强大小为 _________ ，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通过板的几何中心.若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，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. 如图所示，质量相等的三个小球A、B、C,放在光滑的绝缘水平面上，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. 如图所示，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：精心整理⑴B、A两点的电势差；(2)匀强电场的场强大小.18•如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接，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v o水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E小于).(1) 试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2) 证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量.19. 一质量为m、电荷量为+q的小球，从0点以和水平方向成a角的初速度v o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B角，并在图中标明E的方向)(2) 从O点抛出又落回O点所需的时间.1. C[该电场不一定是匀强电场，© c不一定等于二4V,故A、B错误；由© a>© b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&= q©知选项C正确.]2. B[电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知V B==2V A,所以E<B=4E<A= 400eV,由动能定理得U A B(—e) = E<B—E kA，所以LA B=—300V, B对.]3. AD[由题意知© A=© B,A B应处在同一等势面上，又W C A= qU CA V0, q v0,故U C A>0,即卩© C>© A,符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一样大；若qE v mg球在a处速度最小，对细线的拉力最小；若qE> mg球在a处速度最大，对细线的拉力最大，故A B错；a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C正确；小球在运动过程中除重力外，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无关.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，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下，所以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如图所示，可知a点的场强大，B正确，根据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，也无法判断场强的具体方向，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分析，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分析，有：F N= G木+ G A + F库，因为F库不变.所以B正确，在B向上运动过程中F库变大，所以D正确.11. D12. C13. 6J-6000V14. 答案：60V , B,增加，2X 104V/m,60V15. 答案：--2，水平向左(或垂直薄板向左)d216. 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.根据牛顿第三定律，每两个小精心整理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F i、F2、F3,则F i= ma iF2= ma2F3= ma3F i+ F2+ F3= m(a i + a2+ a3)= 0 设向右为正a2=—a i—a3= 1 + 2 = 3(m/s )B球的加速度大小为3m/s2，方向向右.17. (1)(2)解析(1)由动能定理得：mglsin60 ° —qU BA= 0所以U BA=(2) U BA= EL(1 —cos60° )得：E=.18. 答案：(1)Wf = mv + (Eq —mg)R (2)s= 2R解析：(1)物块恰能通过圆弧最高点C时，圆弧轨道与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力mg —Eq= m ①物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功为Wf,根据动能定理有| y jr. 1Eq 2R—Wf —mg -2R= mv —mv②由①②式解得Wf = mv + (Eq—mg)R③(2)物块离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= vCt④竖直方向有2R= (g —)t2⑤由①④⑤式联立解得s= 2R⑥因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，大小为2R.19. 解析：(1)斜上抛至最高点A时的速度vA= v0cos①水平向右由于AA'段沿水平方向直线运动，所以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：F== qEcos 0 ②「•’'、、带电小球从A运动到A'过程中作匀减速运动有(v0cos a )= 2qEcos 0 s/m③由以上三式得：E= m0= arcta n 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所需时间t = +。
高中物理：静电场 单元检测(含答案)
高中物理：静电场单元检测(含答案)(满分:100分;时间:60分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.第1—5小题只有一个选项正确,第6—8小题有多个选项正确,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1.一平行板电容器充电后,把电源断开,再用绝缘工具将两板距离拉开一些,则()A.电容器的带电荷量增大B.电容增大C.电容器电压增大D.两板间电场强度增大2.如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值,一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点飞到C点,则下列判断正确的是()A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C.A点的加速度大于C点的加速度D.粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功3.如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,以Q点为焦点做椭圆运动.M、N、P为椭圆上的三点,P点离Q点最远.电子在从M点经P点到达N点的过程中()A.速率先增大后减小B.动能先减小后增大C.电势能先减小后增大D.库仑力先做正功后做负功4.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的规律如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受静电力的作用,则()A.电子将沿x轴负方向运动B.电子的电势能将增加C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子运动的加速度恒定5.如图所示,有一带电粒子(不计重力)紧贴A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板正中间;设带电粒子两次射入电场的水平速度相同,则电压U1、U2之比为()A.4∶1B.1∶2C.1∶4D.1∶86. x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,从图中可看出()A.Q1带的电荷量一定大于Q2带的电荷量B.Q1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷C.电势最低处P点的电场强度为0D.Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点7.如图所示,A、B均为半个绝缘正方体,质量为m,在A、B内部各嵌入一个带电小球,A带电荷量为+q,B带电荷量为-q,且两个小球的球心连线垂直于AB接触面.A、B最初靠在竖直的粗糙墙上.空间有水平向右的匀强电场,场强大小为E,重力加速度为g.现将A、B无初速度释放,下落过程中始终相对静止,忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()A.A、B下落的加速度大小均为gB.A、B下落的加速度大小应小于gC.A、B之间接触面上的弹力为零D.B受到A的摩擦力作用,方向沿接触面向上8.如图所示,一质量为m、电荷量为q的微粒,从两平行板正中央沿与匀强电场垂直的方向射入,不计重力,当入射速度为v时,它恰好穿过电场而不碰金属板.现使微粒入射速度变为v,仍恰好穿越电场,保持其他量不变2时,可行的方法是()A.使粒子电荷量变为原来的14B.使两板间电压减为原来的12C.使两板间距离增为原来的2倍D.使两板间距离增为原来的4倍二、填空题(本题共2小题,共16分)9.(8分)如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的一个正方形的四个顶点.已知A、B、C三点电势分别为φA=15V、φB =3 V、φC=-3 V,则由此可得D点电势φD=.10.(8分)如图所示,相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连,开关S闭合后,M、N间有匀强电场,一个带电粒子以垂直电场方向从M板边缘射入电场,恰打在N板中点.若不计重力,为了使粒子恰好能飞出电场,则N 板向下移动的距离为.三、计算题(本题共2小题,共36分)11.(16分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度.(2)极板间电场强度大小和电容器带的电荷量.(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.12.(20分)如图甲所示,水平面被竖直线PQ分为左右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场.右部分粗糙,一质量为m=2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带电的直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s=3 m,给棒一个水平向左的初速度v0,并以此时作为时间的起点,棒在最初2秒的运动图象如图乙所示.2秒末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为λ=0.1 C/m,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)直棒的长度;(2)匀强电场的场强E的大小;(3)直棒最终停在何处?答案全解全析第一章静电场本章达标检测一、选择题1.C由C=εr S4πkd可知,当d增大时,C变小,故B选项错误;电容器充电后与电源断开,所带电荷量Q不变,故A选项错误;由C=QU ,当C减小,Q不变时,U增大,故C选项正确;两板间电场强度E=Ud=QCd=4πkdQεr Sd=4πkQεr S不变,故D选项错误.2.C电场线与等势线垂直,且从高电势到低电势,所以电场线的大体方向向左.由运动轨迹可知带电粒子所受电场力方向大体向左,故粒子带正电,A错.由于电荷的电势能E p=qφ、φA<φC,故E pA<E pC,B错.根据等势面的疏密知电场强度E A>E C,带电粒子在两点所受的电场力F A>F C,在两点的加速度a A>a C,C对.由于A点与B点、B点与C点间的电势差相等,故WAB =WBC,D错.3.B电子所做的椭圆运动遵循开普勒的行星运动规律,所以电子在从M点经P点到达N点的过程中,速度先减小后增大,故A选项错,B选项对;而库仑力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故C、D选项错.4.C由题图乙可知,Ox轴上电场线方向一定沿x轴负方向,电子由静止开始运动,一定逆着电场线方向运动,A项错;电子由静止开始运动,静电力对电子做正功,其电势能一定减小,B项错;由题图乙可知该电场并非匀强电场,故加速度一定发生变化,D项错;题图乙中电势随x变化曲线的斜率即电场强度,故电子运动的加速度先减小后增大,C项正确.5.D设板长为L,板间距离为d,水平初速度为v0,带电粒子的质量为m,电荷量为q;两次运动的时间分别为t1和t2.第一次射入时:L=v0t1,d2=12·qU1mdt12,联立两式解得:U1=md2v02qL.第二次射入时:L2=vt2,d=12·qU2mdt22,联立两式解得:U2=8md2v02qL2.所以U1∶U2=1∶8,故D选项正确.6.ACD从图象看到,从Q1到Q2电势是先减小后增大,可以判断Q1和Q2为同种正电荷,若P点位于中点,则两点电荷的电荷量相同,但是P点离Q2近,说明Q1带的电荷量一定大于Q2带的电荷量,A、D项正确,B项错误;根据电场的叠加原理可以判断P点的电场强度为0,C选项正确.7.AD A、B始终相对静止,可将A、B看做一个整体,整体只受重力作用,故下落加速度一定等于g,A项正确, B项错;再对B作受力分析,B受重力,水平向左的电场力,垂直于A、B接触面的电荷吸引力,若A、B之间无弹力,更不可能有摩擦力,则以上三个力的合力不可能竖直向下,故C项错;A对B有垂直于接触面向下的压力,因为B的加速度大小为g,故B所受的电场力、A中电荷对B的吸引力、A对B的压力以及A对B的摩擦力合力应为零,故A对B的摩擦力方向一定沿接触面向上,D项正确.8.AC微粒恰好穿过电场而不碰金属板,说明其偏转距离为d2=12·Uql2dmv02.现若使入射速度变为原来的一半,则U、q、l、d变化均可.二、填空题9.答案9 V解析如图所示,连接A、C,则U AC=18 V,将AC三等分,AE=EF=FC,则E、F点的电势分别为φE=9 V、φF=3 V,F 点与B点等势,作出等势线如图所示,则D点电势φD=9 V.10.答案 d解析M、N两板间的距离为d,设板长为l,由题意可知,d=a1(l2v0)2 2d x =a2(lv0)22则dd x =a1 4a2a=qEm =qUdm即dd x=d x4d,dx=2d故N板下移的距离为Δh=dx-d=d.三、计算题11.答案(1)√2gℎ(2)mg(ℎ+d)qd C mg(ℎ+d)q(3)ℎ+dℎ√2ℎg解析(1)由v2=2gh得v=√2gℎ.(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg-qE=ma0-v2=2ad得E=mg(ℎ+d)qdU=Ed、Q=CU得Q=C mg(ℎ+d)q.(3)由h=12g t 12,0=v+at 2t=t 1+t 2 综合可得t=ℎ+d ℎ√2ℎg .12.答案 (1)1 m (2)10 N/C (3)停在A 端离PQ 2.25 m 处解析 (1)有图信息可知棒加速度a=0.5 m/s 2,初速度v 0=2.5 m/s,设棒2秒内位移为L 1,则L 1=v 0t- 12at 2=4 m而棒B 端恰进电场,则棒长L 2=L 1-s=1 m.(2)由图可知棒进入电场后加速度不变,棒受到向右的电场力和减少的摩擦力应该相等.设棒进入电场x,则有xλE=xL 2mgμ,而 a=μg,所以 E=mgμλL 2= 10 N/C(3)棒全过程均做匀减速运动,设B 端恰进入电场时的速度为v 1,由图可知v 1=1.5 m/s.再返回至PQ 处时仍为1.5 m/s.穿出电场过程λEL 22-mgμ2L 2= 12m v 22-12m v 12得v 2=v 1=1.5 m/s所以继续滑行距离s 2满足:2μgs 2=v 22得s 2=2.25 m,所以在A 端离PQ 2.25 m 处停止.。
高考物理总复习 第六章 静电场章末质量检测6(选考部分,B版)
第六章 静电场(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1．(多选)细胞膜也称生物膜或质膜，是由类脂、蛋白质和糖类组成。
质膜中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要体现者。
如果细胞膜的厚度约等于800 nm(1nm ＝10－9 m)，当膜的内外层间的电压达到0.4 V 时，即可让一价钠离子渗透。
设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时( )A ．膜内电场强度约为5×105 V/mB ．膜内电场强度约为2×105 V/mC ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.4×10－20 JD ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.6×10－19 J解析 根据E ＝U d ＝0.4800×10－9 V/m ＝5×105 V/m ，A 正确，B 错误；W ＝Uq ＝0.4×1.6×10－19 J ＝6.4×10－20J ，C 正确，D 错误。
答案 AC2．(2016·平湖市联考)如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C 点是A 、B 连线的中点。
已知A 点的电势φA ＝30 V ，B 点的电势φB ＝－10 V ，则C 点的电势( )A ．φC ＝10 VB ．φC ＞10 VC ．φC ＜10 VD ．上述选项都不正确解析 由于AC 之间的电场线比CB 之间的电场线密，相等距离之间的电势差较大，所以φC ＜10 V ，C 正确。
答案 C3．电荷量为1.6×10－19 C 的带正电的质子在静电场中由A 点移到B 点，在这过程中，静电力做的功为8.0×10－17 J ，则a 、b 两点间的电势差U AB 为( )A ．3×102 VB ．5×102 VC ．4×102 VD ．7×102 V解析 由公式U AB ＝W AB q 得，电势差U AB ＝8.0×10－171.6×10－19 V ＝5×102 V ，选项B 正确。
高中物理 --静电场单元测试卷(含答案)
高中物理 --静电场单元测试卷（含答案）1.如图所示为在一电场中的a b c d 、、、四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F 跟引入的试探电荷的电荷量之间的关系,下列说法正确的是( )A.该电场是匀强电场B.这四点的场强大小关系是d b a c E E E E >>>C.这四点的场强大小关系是b a c d E E E E >>>D.无法比较这四点场强的大小2.某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M 是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在123P P P 、、位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( )A.随着电荷量的增大而增大B.与两电荷量的乘积成正比C.随着电荷间距离的增大而减小D.与电荷间距离的平方成反比3.如图,一粗糙绝缘竖直面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合,A 、O 、B 为该竖直面上的三点,且O 为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q 、质量为m 的小物块从A 点以初速度v 0向B 滑动,到达B 点时速度恰好为0, 则( )A.从A 到B,小物块的加速度一直减小,到达O 点时速率为02vB.从A 到B,小物块的加速度先增大后减小,到达O 点时的动能为204mvC.小物块一定带负电荷,从A 到B 电势能先减小后增大D.从A 到B,小物块的电势能一直减小,受到的电场力先增大后减小4.如图所示,实线表示某电场的电场线（方向未标出）,虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M 点和N 点的电势分別为M ϕ、N ϕ,粒子在M 和N 时加速度大小分别为M a 、N a ,速 度大小分别为M υ、N υ,电势能分别为PM E 、PN E .下列判断 正确的是（ ）A.,M N M N a a υυ<<B.,M N M N υυϕϕ<<C.,M N PM PN E E ϕϕ<<D.,M N PM PN a a E E <<5.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射人匀强电场,当偏转电压为1U 时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为2U 时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )A.12:1:8U U =B.12:1:4U U =C.12:1:2U U =D.12:1:1U U =6.如图所示的情况中,a 、b 两点的电场强度和电势均相同的是( )A.甲图:离点电荷等距的a 、b 两点B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的a 、b 两点C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的a 、b 两点D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a 、b 两点7.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是( )A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电C.开关接2时,平行极电容器充电,且上极板带正电D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电8.如图所示,电荷量分别为12Q Q 、的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点相距L ,在以AB 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为q 的小球（视为点电荷）,小球在P 点受力平衡,若不计小球的重力,那么PA 与AB 的夹角α与12Q Q 、的关系满足( )A.122tan Q Q α=B.212tan Q Q α=C.312tan Q Q α=D.321tan Q Q α=9.如图所示,电荷量q -,质量为m 的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E ,以下中正确的是( )A ．物体将沿斜面减速下滑B ．物体仍保持匀速下滑C ．物体将沿斜面加速下滑D ．物体可能静止10.如图所示,a b 、为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S 后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是( )A ．使a b 、板的距离增大一些B ．使a b 、板的正对面积减小一些C ．断开S ,使a b 、板的距离增大一些D ．断开S ,使a b 、板的正对面积增大一些11.如图（1）所示是示波管的原理图,它由电子枪、竖直偏转电极YY '、水平偏转电极XX '和荧光屏组成。
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____ ____ ________________。
高考物理一轮复习 第六章 静电场单元质检
权掇市安稳阳光实验学校静电场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48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6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1.将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上(如图所示)。
O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形,OA>OB,以下对A、B两点的电势和电场强度的判断,正确的是()A.A点电场强度小于B点电场强度B.A点电场强度大于B点电场强度C.A点电势等于B点电势D.A点电势高于B点电势答案:C解析:由电荷的对称分布规律可知AB直线上各点的电场强度为0,选项A、B 错误;同理将一电荷从A移动到B点电场力做功为0,则AB电势差为0,A点电势等于B点电势,选项C正确,选项D错误。
2.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有A、B两点,则()A.A点电场强度小于B点电场强度B.A点电场强度方向指向x轴负方向C.A点电场强度大于B点电场强度D.A点电势低于B点电势答案:A解析:根据电场线与等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面,作出电场线分布,如图所示,则可知A、B两点处的电场强度方向应与x轴正方向同向,由电场线的疏密可知,A点处的电场强度小于B点处的电场强度,故正确选项为A。
3.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点上分别固定着三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的电场强度为()A.,方向由C指向OB.,方向由O指向CC.,方向由C指向OD.,方向由O指向C答案:B解析:每个点电荷在O点处的电场强度大小都是E=,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得O点处的合电场强度为E0=2E=,方向由O指向C,B项正确。
4.图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。
两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。
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单元质检六静电场(时间:60分钟满分:110分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.(2014·安徽江南十校摸底联考)甲、乙两个等量异种点电荷,电荷量大小均为q,如图所示,乙固定于O点,质量为m的甲从a点以某一初速度射出,沿着如图所示的路径飞行,当甲运动到b点时与乙的距离为r,因乙的静电引力作用,甲到b之后便围绕乙做半径为r的匀速圆周运动,甲只受乙的静电引力,不受其他作用力,静电力常量为k,则( )A.甲从a到b电势能增加B.乙在a点产生的电场强度大于其在b点产生的电场强度C.a点电势高于b点电势D.甲到b点时的速度v b=解析:甲从a到b,电场力做正功,电势能减少,A错;a点离乙更远,所以电场强度更小,B错;因乙的电性未知,故a、b两点电势高低不能确定,C错;甲到b之后围绕乙做匀速圆周运动,到b点时的速度为v b,k=m,v b=,D正确。
答案:D2.(2013·重庆理综,3)如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功解析:α粒子和重原子核都带正电,二者存在相互之间的库仑斥力,α粒子从M向N运动时,克服库仑斥力做功,α粒子电势能增加,速度减小;α粒子从N向Q运动时,库仑斥力做正功,α粒子电势能减小,速度变大,故α粒子在N点的电势能最大,B正确;由M、N、Q点与重原子核的位置关系可知,NQ段库仑力做的正功大于MN段α粒子克服库仑力做的功,即从M到Q全过程库仑力做正功,α粒子在Q点的速率比在M点的速率大,A、D错误;α粒子在M点的电势能大于在Q点的电势能,故M点的电势比Q点的电势高,C错误。
答案:B3.(2013·山西大同高三调研)一电子射入固定在O点的点电荷的电场中,电子仅在电场力的作用下运动,其运动轨迹如图中虚线所示。
图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆,c是粒子运动轨迹与最小圆的切点,a,b是粒子运动轨迹与另外两个圆的交点,则下列说法中正确的是( )A.电子的加速度a a<a b<a cB.电子的电势能E pa>E pb>E pcC.电势φa<φb<φcD.电势差U ac=2U ab解析:由电子的运动轨迹可知,电子受到O处的粒子的静电力为斥力,所以O处的粒子带负电。
电子离O点越近,受到的斥力越大,其加速度也越大,选项A正确;电子靠近O点的运动过程中,O点的粒子对电子做负功,所以电子的电势能增加,选项B错误;离O点越近电势越低,越远,电势越高,选项C错误;由于各圆环的间距相等,而越往外,其电场强度越小,所以U ac>2U ab,选项D错误。
答案:A4.(2013·吉林长春高中毕业调研)如图所示,A,B,C,D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1 cm的圆与两坐标轴的交点,已知A,B,C三点的电势分别为φA=15 V、φB=3 V、φC=-3 V。
由此可得D点的电势为( )A.3 VB.6 VC.12 VD.9 V解析:由于电场为匀强电场,则φA-φB=φD-φC,解得φD=9 V,选项D正确。
答案:D5.(2013·河南安阳高三月考二)两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中。
杆与电场强度方向平行,其位置如图所示。
若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°,则在此转动过程中电场力做的功为( )A.0B.qElC.2qElD.πqEl解析:正、负带电小球所受电场力均做正功,转过的水平距离均为l,则电场力做的功W=2qEl,选项C正确。
答案:C6.(2013·江苏南京学情调研改编)如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为3.0 V、4.0 V、5.0 V,正六边形所在平面与电场线平行,下列说法中不正确的是( )A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B.匀强电场的电场强度大小为10 V/mC.匀强电场的电场强度方向由C指向AD.将一个电子由B点移到D点,电子的电势能将减少1.6×10-19 J解析:C、A两点的电势差为2 V,由U=Ed可知CA连线中点的电势为4 V,因此EB连线是电势为4 V的等势线,与此平行的DC、FA是电势为5 V、3 V的等势面,电场强度方向垂直等势面并由高电势点指向低电势点,即由C指向A,选项A、C正确;E== V/m,选项B错误;将一个电子由B点移到D点,电场力的功为W=eU BD=1.6×10-19 J,电势能减少1.6×10-19 J,选项D正确。
答案:B7.(2013·哈三中期末考试改编)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零C.N、C两点间电场强度方向沿x轴负方向D.将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功解析:如果q1、q2为等量异种电荷,从q1到q2,电势一直减小,所以选项A正确;C点切线水平,电场强度为零,B正确;从N到C电势逐渐减小,电场强度方向沿x轴正方向,C错误;N点移到D点,电势先减小后增加,电场力先做正功后做负功,D错误。
答案:B8.(2013·湖南长沙高三联考改编)如图所示,带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端,让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放,q到达B点时速度恰好为零。
若A、B间距为L,C是AB的中点,两小球都可视为质点,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )A.从A至B,q先做匀加速运动,后做匀减速运动B.在从A至C和从C至B的过程中,前一过程q电势能的增加量较大C.在B点受到的库仑力大小是mgsin θD.Q产生的电场中,A、B两点间的电势差为U BA=解析:以带电小球q为研究对象,带电小球q受到重力、电场力、弹力三个力作用,根据牛顿第二定律和库仑定律可得,mgsin θ-k=ma,又由于两小球间的距离在减小,则运动小球从A至B将先做速度增大、加速度减小的变加速运动,然后做速度减小、加速度增大的减速运动,且运动小球在B点受到的库仑力大小k=ma1+mgsin θ>mgsin θ,故选项A、C错误;根据电势能的变化量与电场力做功的关系可得,在从A至C的过程中,电势能的增加量为ΔE pAC=-W AC=qU CA,在从C至B的过程中,电势能的增加量为ΔE pCB=-W CB=qU BC,又U CA<U BC,则ΔE pAC<ΔE pCB,故B选项错误;根据动能定理可得,mgLsin θ-qU BA=0,解得U BA=,故选项D正确。
答案:D二、填空题(共15分)9.(5分)如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。
初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置),将杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置),发现A、B两球电势能之和不变。
根据图中给出的位置关系,可判断A、B两球带电荷量的绝对值之比q A∶q B=。
解析:规定杆的初始位置为零电势能处,则两球的电势能之和为零。
杆到末位置的过程,两球的电势能必是一个增大,另一个减小相同的量,或者说电场力对其一做正功,对另一个做负功,结合题图有,2Eq A L=Eq B L,得q A∶q B=1∶2。
答案:1∶210.(10分)如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心。
空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行。
现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C点,动能减少了W;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么:(1)如果未知电场是匀强电场,其方向应是;(2)如果未知电场是放在圆周上的点电荷激发的电场,则该点电荷的位置在圆周上点。
解析:减小的动能转化为电子的电势能,由A到C减小的动能与由C到B增加的动能相等,所以A和B的电势相等,场强方向由O指向C,若是匀强电场,其方向应是垂直于AB并由O指向C;若是点电荷激发的电场,则该点电荷的位置应在D点。
答案:(1)垂直于AB并由O指向C (2)D三、计算题(本题共3小题,共47分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)(2014届河北保定摸底)如图所示,在绝缘水平面上O点右侧有一匀强电场,电场方向水平向左。
一带正电的小滑块以速度v=0.6 m/s从O点进入匀强电场,向右运动最远到达p点,O、p间的距离L=0.06 m。
小滑块的质量为m=1×10-3 kg,带电荷量为q=2×10-5 C,小滑块与水平面的动摩擦因数为0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)O、p两点间的电势差U Op。
(2)小滑块最后停在何处。
(3)滑块从O点进入电场到最后停止运动用了多少时间?解析:(1)根据动能定理:U Op q-μmgL=0-mv2U Op=-6 V。
(2)E==100 V/m由于Eq=2μmg,滑块从p到O做加速运动,离开电场做减速移动,设停在距离O点左侧x 处,根据动能定理:-μmg(2L+x)=0-mv2x=0.06 m(3)从O到p:t1==0.2 s从p到O:Eq-μmg=maL=at2= s=0.35 s离开电场后,因x=L,运动时间也是t2= s=0.35 s总时间:t=t1+2t2=0.9 s。
答案:(1)-6 V (2)O点左侧0.06 m处(3)0.9 s12.(16分)(2013·辽宁沈阳二中测试)如图甲所示,A、B是一对平行放置的金属板,中心各有一个小孔P、Q,PQ连线垂直金属板,两板间距为d。
现从P点处连续不断地有质量为m、带电荷量为+q的带电粒子(重力不计),沿PQ方向放出,粒子的初速度可忽略不计。
在t=0时刻开始在A、B间加上如图乙所示交变电压(A板电势高于B板电势时,电压为正),其电压大小为U、周期为T,带电粒子在A、B间运动过程中,粒子间相互作用力可忽略不计。
(1)进入到金属板之间的带电粒子的加速度。