静电场 章末检测题(答案)
静电场章末检测题
一、单选题
1．以下说法正确的是（）
A．元电荷就是带电量为的点电荷
B．与某点电荷距离相同的两处的电场强度一定相同
C．电场是客观存在的，并由法拉第首先提出用电场线去描绘
D．小汽车上有一根露在外面的小天线主要是为了防止静电产生的危害
2．如图所示，A、B两点是点电荷Q电场中的两点，关于A、B两点电场强
度E A、E B的大小，下列判断正确的是
A．E A>E B B．E A=E B
C．E A 3．真空中有两个点电荷相距为r，它们相互作用的库仑力大小为F，则以下说法中错误的是（）A．将每个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增加相同的倍数时，库仑力F大小不变 B．保持每个点电荷的电荷量不变，仅将两点电荷间距离加倍，则库仑力大小变为 C．将其中一个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都减半时，库仑力F大小不变 D．将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，保持两者间距离不变时，库仑力F大小可能不变 4．关于静电场，下列说法正确的是 A．电势为零的点，电场强度一定为零 B．匀强电场的各点，电势一定相等 C．正电荷只在电场力作用下加速运动，电势能一定减小 D．负电荷只在电场力作用下加速运动，电势能一定增加 5．如图所示，A、B是匀强电场中相距4cm的两点，其连线与电场方向的 夹角为60°，两点间的电势差为20V，则电场强度大小为（） A．5V/m B．50V/m C．1×102V/m D．1×103V/m 6．如图所示，M、N为两个带等量的正点电荷，在其连线的中垂线上有 一点P（规定无穷远处的电势为零），下列说法中正确的是 A．P点电场强度方向水平向右 B．P点到O点电场强度大小可能先增大后减小 C．P点的电势大于O点的电势 D．O点的电势为零 二、多选题 7．用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差，如图所示，充电后的电容器a板带正电，b板带负电，则下列说法正确的是（） A．若将b板拿走，静电计指针张角为零 B．若将b板拿走，静电计指针张角不为零 C．若将b板稍微向右移，静电计指针张角将变小 D．若将b板稍微向上移，静电计指针张角将变小 8．两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂 直,为电场中几个点,并且为紧靠导体表面的两点,选无穷远处为电势零点,则 A．场强大小关系有 B．电势大小关系有 C．将一负电荷放在点时其电势能为负值 D．将一正电荷由点移到点的过程中电场力做正功 9．一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（电量很小）固定在P 点，如图所示。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列说法正确的是 A．电容器的电量保持不变 B．两极板间电场强度不变 C．P点电势不变 D．P处正电荷的电势能变小 10．如图，在x轴上的O、M两点固定着两个电荷量分别为q1和q2的点电荷，两电荷连线上各点电势φ随x的变化关系如图所示，其中A、B两点的电势均为零，BD段中的C点离x轴最远，则（） A．q1为正电荷，q2为负电荷 B．BD段中C点场强最大且沿x轴正方向 C．A点场强大于C点场强 D．将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功 三、填空题 11．(1)如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝 缘支架上不带电的导体B，导体B 用导线经开关接地，开关闭合 时，则导体a 端_____________（选填：不带电、带正电、带负电）， 导体b 端________（选填：不带电、带正电、带负电）；现把S 先 合上，再移走A，则导体B ________（选填：不带电、带正电、带 负电）；如果先断开开关再移走A，则导体B______（选填：不带电、 带正电、带负电）。 (2)用控制变量法，可研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设A、B 两极板为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若 ①保持正对面积S 不变，增大板间距离d，则θ _____（选填：增大、减小、不变） ②保持板间距离d 不变，减小正对面积s，则θ_____（选填：增大、减小、不变） 12．水平方向的匀强电场中，一个质量为、带电荷量为的质点， 从点射入电场并沿直线运动到点，运动轨迹跟电场线（虚线表示） 夹角为，如图所示，该匀强电场的方向是_________，场强大小 ____________。 四、解答题 13．如图所示，真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷，电荷量为+4Q和-Q，它们之间的距离为r，为使两电荷保持静止，现加入第三个点电荷C使三个点电荷都处于平衡状态（静电 力常量为k） （1）第三个点电荷C应放在什么位置 （2）第三个点电荷C的电性及电荷量是多少 14．如图所示为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=?1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了2×10-6J的功，已知A B间的距离为2cm。 （1）求AB两点间的电势差U AB； （2）求该电荷在匀强电场中受到电场力的大小及方向。 15．如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知UAC＝60 V，求：(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势； (2)将q＝－1.0×10－10C的点电荷由A移到D，电场力所做的功WAD； (3)将q＝1.0×10－10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功WBCDP. 参考答案 1．C 【解析】 【详解】 元电荷是表示跟电子或质子所带电量数值相等的电量，是电荷量的单位，故A错误；与某点电荷距离相同的两处的电场强度大小一定相同，故B错误；电场是客观存在的，由法拉第首先提出用电场线去描绘，故C正确；汽车上有一根露在外面的小天线主要是为了更好接受无线电信息，与防止静电产生的危害无关；故D错误；故选C。 2．A 【解析】 【详解】 电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于电场线的疏密可知，A、B两点电场强度的大小关系为E A ＞E B，故A正确，BCD错误。 3．C 【解析】 【分析】 真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，根据库仑定律列式求解即可； 【详解】 设两个点电荷的电荷量分别为Q、q，根据库仑定律可得：； A、将每个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增加相同的倍数时，即：，所以库仑力F大小不变，故A正确； B、保持每个点电荷的电荷量不变，仅将两点电荷间距离加倍，则库仑力大小变为，故B正确； C、将其中一个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都减半时，库仑力，故C错误； D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，只要满足变化前后两个电荷量的乘积不变（例如、，取Q的6C给q，这样改变后乘积不变），保持两者间距离不变时，库仑力F大小可能不变，故D正确。 【点睛】 本题关键是根据库仑定律直接列式求解，在利用库仑定律解题时，要注意库仑定律的使用条件。4．C 【解析】 【详解】 电场强度与电势没有关系，电势为零的点，电场强度不一定为零，故A错误；匀强电场的各点，不在同一等势面上的各点电势不相等，故B错误；正电荷只在电场力作用下加速运动，电场力做正功，电势能一定减小，故C正确，D错误。所以C正确，ABD错误。 5．D 【解析】 【分析】 由匀强电场中电势差和电场强度的关系求解电场强度E． 【详解】 由题知，，，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系： ，得：，故选D。 【点睛】 本题关键掌握匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，要知道d是两点沿电场线方向的距离，该公式只适用于匀强电场． 6．B 【解析】 【分析】 M、N为两个等量的正点电荷，在O上方，其连线中垂线上电场强度方向O→P，由于电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，根据沿着电场线方向电势是降低的，电场强度与电势无关。 【详解】 A项：在O上方，在等量同种正电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，故A错误； B项：由于电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，因此P点到O点电场强度大小可能先增大后减小，也可能一直减小，故B正确； C项：依据沿着电场线方向电势是降低的，因此P点的电势小于O点的电势，故C错误； D项：依据电场的叠加，结合矢量合成法则，则O点的电场强度为零，但电势不一定为零，故D错误。 故选：B。 【点睛】 本题的关键要掌握等量异种电荷电场线的分布情况及特点，要抓住电场线的对称性，要注意在电场线分布情况不确定时电场强度的大小也不确定。 7．BC 【解析】 【详解】 若将b板拿走，A板与地间的电势差仍存在，所以静电计指针张角不为零，故A错误，B正确；将b 板稍微向右移，板间距离减小，根据电容的决定式，可知电容增大，电容器的带电量不变，根据电容的定义式，可知极板间的电势差减小，则静电计指针张角将变小，故C正确；若将b 板稍微向上移，极板正对面积减小，根据电容的决定式，可知电容减小，电容器的带电量不变，根据电容的定义式，可知极板间的电势差增大，则静电计指针张角将变大，故D错误。 所以BC正确，AD错误。 8．BD 【解析】 【详解】 A项：由电场线越密的地方，电场强度越大，由图可得c点的电场线密，所以有E c＞E b，故A错误；B项：沿着电场线，电势逐渐降低，b点所处的电场线位于右侧导体的前面，即b点的电势比右侧的导体，而右侧导体的电势比d高，故b点电势高于d点的电势，故B正确； C项：电势能的正负与0势能点的选择有关，该题以无穷远为零电势点，所以说负电荷放在d点时 其电势能为正值。故C错误； D项：从图中可以看出，a点的电势高于b点的电势，而b点的电势又高于d点的电势，所以a点的电势高于d点的电势。正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正检验电荷从a点移到d点的过程中，电势能减小，则电场力做正功，故D正确。 故选：BD。 9．ABC 【解析】 【详解】 A．由题意知：平行板电容器充电后与电源断开，电容器的带电量Q不变，故A正确； B．由推论公式分析，可知板间电场强度E不变，故B正确； CD．则由U=Ed知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，故C正确，D错误。 故选：ABC。 10．AC 【解析】 【分析】 两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性。 【详解】 A、由图知A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，M点电荷带负电，故A正确； BC、点C为电势图象的拐点，若正点电荷从D到B点，根据公式，电势能先增大后减小； 图象的斜率表示电场强度，C点处图像的斜率为零，则该处电场强度为零，故B错误，C正确； D、因为BC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一正点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功；故D错误； 故选AC。 【点睛】 电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。 11．带负电带正电不带电带负电增大增大 【解析】 【详解】 （1）由于静电感应，B中的负电荷将向a端移动，从而使a端带负电，b端带正电；当闭合开关S，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，再移走A，则导体B不带电；如果先断开开关，再移走A，则导体B带负电。 （2）①保持正对面积S 不变，增大板间距离d，根据电容的决定式：，可知电容减小，电量Q不变，由电容的定义式可知；板间电压增大，则偏角θ增大。②保持板间距离d 不变，减小正对面积S，根据电容的决定式：，可知电容减小，电量Q不变，由电容的定义式 可知；板间电压增大，则偏角θ增大。 12．水平向左 【解析】电荷在电场中受重力和电场力作用，因为电荷在电场中做直线运动，合力方向必定在AB 线上，在垂直于运动方向上合力为零，则电场力方向只能水平向左。由于质点带正电，所以匀强电场的方向水平向左，根据在垂直运动方向上合力为零：Eqsinθ=mgcosθ，解得：。 13．（1）放在B的右侧距离B点r处（2）正电+4Q 【解析】 【详解】 由于A是正电荷，B是负电荷，而且A的电量大，C必定要带正电，并且在AB电荷的连线的延长线上，B点的右侧， 设距离B电荷为x， 再以B电荷为研究对象 解得：x=r。 14．（1）（2），电场力的方向沿电场线斜向上 【解析】 【分析】 根据求A、B间两点间的电势差；根据克服电场力做功，与电荷量沿电场方向移动的位移，可求出电场强度的大小，再根据电场力公式及电荷的正负求得电场力的大小及方向。 【详解】 （1）由题意可知，静电力做负功，有：W AB＝?2×10? 6J 根据 可得： （2）沿着电场方向的位移为 场强为： 电场力为： 沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向：沿电场线斜向下，电场力的方向沿电场线斜向上 【点睛】 本题考查对电势差与电场强度关系的理解能力．还要抓住公式是沿着电场线方向的距离，同时考查沿着电场线方向电势是降低的。 15．(1)30 V －30 V －60 V 0 (2)－9.0×10－9J (3)0 【解析】 试题分析：求出B点与各点间的电势差，从而根据B点的电势求出A、C、D、P点的电势；求出AD 间的电势差，根据W AD=qU AD求出电场力做功；抓住电场力做功与路径无关，找出两点间的电势差， 即可求出电场力做功。 (1)由题意可知φP=φB=0，U AC＝60 V，U AB＝U BC，所以U AB＝φA－0＝30 V 则φA＝30 V，同理φC＝－30 V，φD＝－60 V (2)W AD＝qUAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9J (3)由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为WBCDP＝qUBP＝0. 点睛：本题主要考查了等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势差的关系。