高二物理电场单元测试21

高二物理单元测试－电 场本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

共100分考试用时90分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．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．关于元电荷下列说法正确的是 （ ）A ．元电荷实际上是指电子和质子本身B ．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C ．元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD ．电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是 （ ）A ．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了新电荷B ．摩擦起电是因为产生了新电荷，感应起电是因为电荷的转移C ．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D ．以上说法均不正确3．下列关于静电场的说法正确的是 （ ）A ．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点B ．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动C ．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零D ．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动4．如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强，可以判定 （ ）A ．φa ＞φb ＞φcB ．E a ＞E b ＞E cC ．φa –φb =φb –φcD ．E a = E b = E c5．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （ ）A ．74B ．73C ．79D ．716 6．如图所示，M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线的中垂线上处于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 7．将一正电荷从无穷远处移向电场中M 点，电场力做功为6.0×10-9J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10-9J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系 （ ）v A v B（甲） （乙） 43 21A ．ϕM ＜ϕN ＜0B ．ϕN ＞ϕM ＞0C ．ϕN ＜ϕM ＜0D ．ϕM ＞ϕN ＞0 8．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是 （ ）A ．A 点的场强一定大于B 点的场强 B ．A 点的电势一定高于B 点的电势C ．粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D ．粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能 9．如图所示，以Ｏ点为圆心，以ｒ为半径的绝缘光滑的细圆其环面固定在水平面上，圆环与坐标轴交点分别为a 、b 、c 、d ，空间有一与x 轴正方向相同的匀强电场，场强为E ，在固定环上穿有一个质量为m 、电量为+q 的小球，小球可沿环做圆周运动。

以下说法正确的是 （ ）A ．小球在c 点的电势能大于在a 点的电势能B ．小球在c 点的电势能小于在a 点的电势能C ．小球在b 点的电势能大于在d 点的电势能D ．小球在b 点的电势能小于在d 点的电势能10．如图（甲）所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），O 、A 、B 为轴上三点。

放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图（乙）所示。

以x 轴的正方向为电场力的正方向，则 （ ）A ．点电荷Q 一定为正电荷B ．点电荷Q 在AB 之间C ．A 点的电场强度大小为2×103N/CD ．A 点的电势比B 点的电势高第Ⅱ卷（非选择题 共60分）二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．（1）步骤二的实验现象，说明_____________________________________________（2）步骤三的实验现象，说明_____________________________________________（3）该研究性实验_________（填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。

12．（6分）描绘电场中的等势线的实验装置如图所示：（1）在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序自上而下是：① ② ③（2）如果以a 、b 两个电极的连线为x 轴，以a 、b 连线的中垂线为y 轴，并将一个探针固定置于y 轴上的某一点，合上开关S ，而将另一个探针由b 电极处沿x 轴正方向移到a 电极的过程中，灵敏电流表G的指针与零刻度夹角变化情况是__________（将字母代号填写在横线上）。

A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先变大后变小D ．先变小后变大三、本题共4小题，满分48分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．（10分）如图所示，倾角为30°的直角三角形底边长为2 L ，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O 处固定一正电荷Q ，让一个质量为m 的带正电质点q从斜面顶端A 沿斜边滑下（不脱离斜面），已知它滑到斜边上的D 点（BD ⊥AC ）时加速度为a ，方向沿斜面向下，求该质点刚要滑到斜边底端C14．（12分）如图所示，小球A 和B 带电荷量均为+q ，质量分别为m 和2m ，用不计质量的竖直细绳连接，在竖直向上的匀强电场中以速度v 0匀速上升，某时刻细绳突然断开。

小球A 和B 之间的相互作用力忽略不计。

求：（1）该匀强电场的场强E（2）细绳断开后A 、B 两球的加速度a A 、a B （3）当B 球速度为零时，A 球的速度大小A v15．（12分）电荷量为q =1×10－4C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E 与时间t 的关系及物块速度v 与时间t 的关系如图所示。

若重力加速度g 取10 m/s 2，求：（1）物块的质量m 。

（2）物块与水平面之间的动摩擦因数。

（3）物块运动2s 过程中，其电势能的改变量。

16．（14分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。

如图所示，在真空状态下，脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q 、质量为m 的正离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区，到达探测器。

已知a 、b 板间距为d ，极板M 、N 的长度和间距均为L 。

不计离子重力及进入a 板时的初速度。

（1）当a 、b 间的电压为U 1，在M 、N 间加上适当的电压U 2，使离子到达探测器。

求离子到达探测器的全部飞行时间。

（2）为保证离子不打在极板上，试求U 2与U 1的关系。

B 2m参考答案1．BCD 解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e = 1.60×10-19C ，故A 项错误，C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，B 项正确；电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，D 也正确。

2．C 解析：摩擦起电和感应起电的实质都是电子的转移。

不论何种起电方式都不能创造电荷。

故C 正确。

3．AC 解析：考查电场基本性质，几种典型场空间分布。

场强是矢量，A 对；若正电荷具有初速度，只在电场力作用下，不一定从高电势点向低电势点运动，B 错；电势具有相对性，零电势点是可任意选取的，故C 对；初速为零的正电荷若在电场线不为直线的电场中，只在电场力作用下，其将不沿电场线运动，故Ｄ错.4．A 解析：只有一条电场线，不能确定具体的电场，无法比较电场强弱及两点间的电势差5．CD 解析：考查电荷守恒和库仑定律，考虑电荷可能是同种或异种。

6．C 解析：考查等量种异点电荷电场线的分布特点，A 、B 、C 三点中场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点，选项C 正确。

7．C 解析：取无穷远电势ϕ∞=0，对正电荷：)0(M M q W ϕ-=∞ 得qq W M M 9106-∞⨯-=-=ϕ；对负电荷：)0(--=∞N N q W ϕ，得qq W N N 9107-∞⨯-=-=ϕ，所以ϕN ＜ϕM ＜0，选项C 正确。

8．D 解析：粒子受电场力方向向左，粒子带正电，故场强向左，B 错D 对；一条电场线无法判断场强大小，故A 错；粒子从A 点到B 点，电场力做负功，A 点速度大于B 点速度，C 错。

9．A 解析：c 点的电势比a 点的电势高，小球带正电，故小球在c 点的电势能大于在a 点的电势能，A 项正确；b 点和d 点电势相等，小球在b 点的电势能等于在d 点的电势能，CD 项均错。

故正确选项为A 。

10．BC 解析：由图（乙），正检验电荷放在A 点和负检验电荷放在B 点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷Q 为负电荷且放在AB 之间，选项A 错B 对；由图线斜率表示场强，可知A 点场强大小为2×103N/C ，B 点场强大小为5×102N/C ，A 点距离Q 较近，故A 点的电势低于B 点的电势，选项C 对D 错。

11．（1）插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；（2）两块板带有等量异号电荷，总电荷量为零；（3）能12．（1）①导电纸 ② 复写纸 ③ 白纸；（2）D13．（10分）解：设正电荷q 在D 点和C 点所受静电力分别为F D 、F C ，在D 点，由牛顿第二定律得：mg sin30°-F D sin30°=ma ， （3分）在C 点：mg sin30°+F C cos30°=ma C （3分）D 和C 在同一等势面上，F D =F C ， （2分）所以 a C =a g 3231-+，方向沿斜面向下 （2分） 14．（12分）解：（1）设场强为E ，把小球A 、B 看作一个系统，由于绳未断前作匀速运动，则有：23qE mg = （2分） 得32mg E q= （1分） （2）细绳断后，根据牛顿第二定律，对A 有：A qE mg ma -= （2分） 得2A g a =方向向上； （1分） 对B 有：22B qE mg ma -= （2分）4B g a =-（负号表示方向向下）。