第一章 静电场 期中综合检测卷二—人教版高中物理选修3-1 同步训练
人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》检测试题
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》检测试题《静电场》检测题一、单选题1．如图所示，电容器两极板与电源正负极相连，当电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d 的过程中，下列说法正确的是( )A．电容器两板间电压始终不变B．电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值C．根据Q＝CU可知，电容器带电荷量先增大后减小D．电路中电流由A板经电源流向B板2．真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。
在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。
下列说法正确的是A．点电荷Q是正电荷B．点电荷Q的位置坐标为0.30 mC．B点的电场强度的大小为0.25 N/CD．A点的电场强度的方向沿x轴负方向3．如图所示，M、N是静电场中的两点。
下列说法正确的是1/ 11A．该电场是匀强电场B．同一试探电荷在M、N两点受到的静电力大小相等C．M点的电场强度比N点的弱D．M点的电场强度比N点的强4．如图所示，水平方向的匀强电场场强为E，直角三角形ABC各边长度分别为a、b、c，AC 边与电场方向平行，下列说法正确的是（）A．A点比B点电势高B．B、A两点的电势差为EcC．C、A两点的电势差为Eb D．将正电荷从B点移到C点，电场力做正功5．空间存在着平行于x轴方向的静电场，P、M、O、N、Q为x轴上的点，P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。
一个带电粒子仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x 轴正方向运动，下列说法正确的是A．粒子一定带负电B．P点的电势低于M点的电势C．M点的电场强度小于N点的电场强度D．粒子从M点向N点运动的过程中，电势能一直减小6．真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止。
今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》检测试题3 / 11A ．不断减小B ．不断增加C ．始终保持不变D ．先增大后减小7．如图所示，当K 闭合时，一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态，下列说法正确的是( )A ．该微粒带正电荷B ．保持K 闭合，使滑片P 向右滑动，则微粒将向上运动C ．打开K 后，使两极板稍微错开，则微粒将向下运动D ．打开K 后，使两极板稍微靠近，则微粒仍保持静止8．如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距离膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一个电压U ，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( )A ．介质变化B ．正对面积变化C ．距离变化D ．电压变化9．一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度--时间图像如图所示．则A 、B 两点所在区域的电场线是下图中的A ．B ．C ．D ．10．“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是()A ．平行板正对面积减小时，静电计指针张角减小B ．静电计可以用电压表替代C ．静电计所带电荷量与平行板电容器电荷量不相等D ．静电计测量的是平行板电容器所带电荷量11．如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD 所在平面。
人教版高中物理选修3-1静电场同步水平测试
电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定 ( )A.M点的电势大于N点的电势B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力6.下列物理量中与检验电荷有关的物理量是：（）A.电场强度EB.电势UC.电势能D.电场力F7.带电微粒所带的电荷量的值不可能的是下列的（）A．2.4×10-19C B．－6.4×10-19C C．－1.6×10-19C D．4×10-17C 8.关于电势与电势能的下列四种说法中正确的有（）A．电荷在某点的电势能等于静电力把它从零势能位置移动到该点时所做的功B．静电力做的功等于电势能的减小量C．在正的点电荷电场中的任一点，电荷所具有的电势能一定大于零D．在电场中移动一个负电荷，静电力做负功，则点的电势逐渐减小9.有关等势面的说法正确的是（）A．电场线由电势低的等势面指向电势高的等势面B．两等势面间距离越大，电场强度越大C．等势面与电场线一定垂直D．相邻等势面间电势的差值相等10.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电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，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.以上说法均不正确二、填空题：（每空4分，共24分）11.将带电量6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，A、B间电势差为 V，若以A点为零势能位置，B点电势为 V。
12.如图2所示两块带电的平行金属板相距10cm，两板之间的电势差为9.0×103V。
在两板间与两板等距离处有一粒尘埃处于静止状态，带有-1.6×10-7C的电荷，两极板间的电场强度为 V／m，尘埃的质量为Kg。
13.如图3所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。
2021年高中物理 第一章 静电场综合测评(含解析)新人教版选修3-1
2021年高中物理第一章静电场综合测评（含解析）新人教版选修3-1一、选择题(共81．如图1所示，将带电粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力作用，则下列说法中正确的是( )图1A．带电粒子在电场中一定做匀加速直线运动B．带电粒子的电势能一定逐渐减少C．带电粒子一定向电势低的方向运动D．带电粒子的加速度一定越来越小【解析】粒子由静止释放，受力方向不变但大小变化，加速度变化，但不知力方向，不能确定加速度变大变小，故A错，D错，释放后电场力一定做正功，电势能减小，B正确．由于不知运动方向，故向电势高、低方向运动不能判断，C错．【答案】 B2．关于场强的三个公式：①E＝Fq，②E＝kQr2，③E＝Ud的适用范围，下列说法正确的是( )A．三个公式都只能在真空中适用B．公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用C．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场【答案】 D3．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【解析】 带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中，可以由电场力提供向心力，围绕正电荷做匀速圆周运动，也可以沿电场线做变速直线运动，A 对、B 错．C 、D 两个选项中的电场线均是曲线，粒子只受到电场力作用不会沿电场线运动，C 、D 均错．【答案】 A4．(xx·江苏高考)真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶9【解析】 由点电荷场强公式有：E ＝k Q r2∝r －2，故有E A E B＝(r B r A)2＝(3r r)2＝9∶1，C 项正确．【答案】 C5．A 、B 两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A 的质量为m ，B 的质量为2m ，它们相距为d ，同时由静止释放，在它们距离到2d 时，A 的加速度为a ，速度为v ，则( )A ．此时B 的加速度为a /4 B ．此过程中电势能减小5mv 2/8 C ．此过程中电势能减小mv 22D ．以上说法均不对【解析】 相互作用的两小球在运动过程中的任一时刻，作用力大小相等，因此当质量为m 的A 球的加速度为a 时，质量为2m 的B 球加速度为a /2；由能量守恒可知，电势减少除转化为A 的动能E k ＝12mv 2还转化为B 的动能．【答案】 D6．如图2所示，A 、B 两点各放有电量为＋Q 和＋2Q 的点电荷，A 、 B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC ＝CD ＝DB .将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( )图2A ．电场力一直做正功B ．电场力先做正功再做负功C．电场力一直做负功D．电场力先做负功再做正功【解析】通过计算AB两点间两点电荷叠加的合场强为零的位置在C和D点之间，故将一正电荷从C点沿直线移到D点，电场力先做正功再做负功．【答案】 B7．某电解电容器上标有“25 V、470μF”的字样，对此，下列说法正确的是( ) A．此电容器只能在直流25 V及以下电压才能正常工作B．此电容器在交流电压的有效值为25 V及以下也能正常工作C．当工作电压是25 V时，电容才是470μFD．这种电容器使用时，不必考虑两个引出线的极性【解析】由标称值可知，该电解电容器用于直流25 V及以下电压时才能正常工作；电容器的电容值由其内部构造所决定，在不被击穿的条件下，与其工作电压无关；电解电容器两引线有正、负极之分，使用时极性不能接错，也不能接交流电．正确答案为A.【答案】 A8．如图3所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )\图3A．粒子带正电B．粒子在A点加速度大C．粒子在B点动能大D．A、B两点相比，B点电势能较高【解析】由粒子运动轨迹可知粒子受电场力方向与场强方向相反，带负电．A错，由E A<E B所以，a A<a B，B错．粒子由A到B，电场力做负功，电势能增大，动能减小，C错，D 正确．【答案】 D二、填空题(共2小题，共20分)9．(8分)图4展示了等量异种点电荷的电场线和等势面，从图中我们可以看出，A、B 两点的场强________、电势________，C、D两点的场强________、电势________(以上四空均填“相同”或“不同”)图4【答案】 相同 不同 不同 相同10．(12分)如图5所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从极板左侧中央以相同的水平速度v 先后垂直地射入匀强电场中．分别落在正极板的a 、b 、c 处，粒子所受重力不能忽略，则可知粒子a 、b 、c 三个粒子在电场中的加速度有a a __________a b __________a c (填“>”、“<”或“＝”)，c 粒子________电(填“带正电”、“带负电” 或“不带电”)．图5【解析】 三粒子作类平抛运动，因为相同的水平初速度，所以飞行越远，时间越长，在竖直方向：h ＝12at 2有a ＝2ht2因此a a <a b <a c ，c 粒子带负电．【答案】 < < c 粒子带负电三、计算题(共2小题，共34分)11．(16分)一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图6，AB 与电场线夹角θ＝30°，已知带电微粒的质量m ＝1.0×10－7kg ，电量q ＝1.0×1010C ，A 、B 相距L ＝20 cm.(取g ＝10 m/s 2，结果保留二位有效数字)求：图6(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由． (2)电场强度的大小和方向？(3)要使微粒从A 点运动到B 点，微粒射入电场时的最小速度是多少？【解析】 (1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如题图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v 0方向相反，微粒做匀减速运动．(2)在垂直于AB 方向上，有：qE sin θ－mg cos θ＝0 所以电场强度E ＝1.7×104N/C 电场强度的方向水平向左．(3)微粒由A 运动到B 时的速度v B ＝0时，要使微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：mgL sin θ＋qEL cos θ＝12mv 20 代入数据，解得v 0＝2.8 m/s.【答案】 (1)见解析 (2)1.7×104N/C 水平向左 (3)2.8 m/s12．(16分)在电场强度为E ＝104N/C 、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l ＝1 m 的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m ＝0.2 kg ，电荷量为q ＝5×10－6C 带正电的小球，细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动．现将杆从水平位置A 轻轻释放，在小球运动到最低点B 的过程中，电场力对小球作功多少？A 、B 两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B 点时的速度多大？取g ＝10 m/s2图7【解析】 ①电场力做功W ＝qEL ＝5×10－6×104×1＝0.05 J ②U AB ＝EL ＝104×1＝104V ③由于电场力做正功，电势能减少 ④由动能定理可知：qEL ＋mgL ＝12mv 2B代入数据解得，v B ＝4.5 m/s.【答案】 0.5 J 104V 减少 4.5 m/s I22051 5623 嘣37148 911C 鄜E29111 71B7 熷t933660 837C 荼u31705 7BD9 篙 30812 785C硜25539 63C3 揃&-。
高中物理第一单元静电场训练卷(二)新人教版选修3-1(2021年整理)
2018-2019学年高中物理 第一单元 静电场训练卷（二）新人教版选修3-11 / 1412018-2019学年高中物理 第一单元 静电场训练卷（二）新人教版选修3-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理 第一单元 静电场训练卷（二）新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2018-2019学年高中物理 第一单元 静电场训练卷（二）新人教版选修3-12 / 142第一单元 静电场注意事项：1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答:每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交.一、单项选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1. 如图所示，在绝缘水平面上静止着两个质量均为m 、电荷量均为+Q 的物体A 和B (A 、B 均可视为质点),它们间的距离为r ,与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体A 受到的摩擦力为（ )A 。
μmg B. 0C. 2Q krD 。
22Q k r2. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。
人教版高二物理选修3-1第1章 静电场练习含答案
2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场练习含答案人教选修3—1第一章静电场1、(多选)关于电荷量，以下说法正确的是()A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．物体所带的电荷量只能是某些值C．物体带正电荷1.6×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C2、A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为()A．－F2B．F2C．－F D．F3、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右4、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是()A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小5、(双选)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b 点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是()A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能6、(双选)如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。
下列说法正确的是()A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′电场力做功相同7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上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，则()A．E a最大B．E b最大C．E c最大D．E a＝E b＝E c8、如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为＋q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于()A．qClQd B．qQlCdC．qQl2Cd D．qCl2Qd9、如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于()A．1∶2 B．2∶1C．1∶ 2 D．2∶1*10、两个半径均为R的带电金属球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距3R时，相互作用的库仑力大小为()A．F＝kQ1Q2（3R）2B．F＞kQ1Q2（3R）2C．F＜kQ1Q2（3R）2D．无法确定*11、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场综合测试题答案及详解.docx
高中物理学习材料桑水制作选修3-1第一章静电场综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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．(2009·江苏淮阴高二检测)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．法拉第 D．阿基米德2．如图所示，静电计垫放在绝缘物上，开关S1一端与金属球A连接，另一端与金属外壳B相接．开关S2一端与金属球连接，另一端与大地相接．当S1与S2都断开时，使A球带电，看到静电计指针张开一个角度．然后合上S1后再断开，再合上S2，可看到指针张角( )A．先减小，之后不变B．先减为零，之后又张开C．先减为零，之后不再张开D．先不变，之后变为零3．(2009·河南宝丰一中高二检测)关于电场强度和电势，下列说法正确的是( ) A．由公式可知E与F成正比，与q成反比B．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C．电场强度为零处，电势不一定为零D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少4．如图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达了B板时的速率，下列解释正确的是( )A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B．两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大C．与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关D．以上解释都不正确5．如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动．已知φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是( )A．粒子带负电B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能6．如图所示，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( )A．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7．如图所示，O点置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m，带电量为q，小球落下的轨迹如图中的实线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距OC的高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列叙述正确的是( )①小球通过C 点的速度大小是2gh ；②小球通过C点的速度大小是v2＋gR；③小球由A到C电场力做功是mgh－12mv2；④小球由A到C电场力做功是12mv2＋mg⎝⎛⎭⎪⎫R2－h.A．①③ B．①④C．②④ D．②③8．带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有( )A．电场力与重力大小相等B．粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C．电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D．电势能的减小一定等于重力势能的增大9．(2009·海门模拟)一个质量为m，电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．小球在水平方向一直做匀速直线运动B ．若场强大小等于mg q ，则小球经过每一电场区的时间均相同C ．若场强大小等于2mgq，则小球经过每一无电场区的时间均相同D ．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同10．静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分有静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在xOy 平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox 轴、Oy 轴对称．等势线的电势沿x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P 点(其横坐标为－x 0)时，速度与Ox 轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox 轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y 方向的分速度v y 随位置坐标x 变化的示意图是 ( )第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分．把答案直接填在横线上)11．(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)如图，质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E 的匀强电场中，当小球A 静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为________．12．有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C ，在电场内作一半径为10cm 的圆，圆周上取A 、B 两点，如图所示，连线AO 沿E 方向，BO ⊥AO ，另在圆心O 处放一电量10－8C 的正点电荷，则A 处的场强大小为________；B 处的场强大小和方向为________．13．如图所示，匀强电场水平向左，带正电物块A 沿绝缘水平板向右运动，经P 点时动能为200J ，到Q 点时动能减少了160J ，电势能增加了96J ，则它再回到P 点时的动能为________J.14．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v 1匀速下落．若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E ，油滴下落的终极速率为v 2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f ＝6πηrv 计算(其中r 为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验时测出r 、v 1、v 2，E 、η为已知，则(1)油滴的带电量________．(2)经多次测量得到许多油滴的Q 测量值如下表(单位10－19C)6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48分析这些数据可知____________．三、论述·计算题(共5小题，共40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．(7分)如图所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B 的质量为303g ，则B 带电量是多少？(取g ＝10m/s 2)16．(7分)研究表明，地球表面附近的电场强度不为零，假设地球表面附近的电场强度平均值为30N/C ，方向竖直向下，试求地球表面附近每平方米所带的负电荷的电量．17．(8分)如图所示，BC 是半径为R 的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E .今有一质量为m 、带正电q 的小滑块(体积很小可视为质点)，从C 点由静止释放，滑到水平轨道上的A 点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：(1)滑块通过B 点时的速度大小．(2)水平轨道上A 、B 两点之间的距离．18．(8分)如图所示，倾角为θ的斜面AB 是粗糙且绝缘的，AB 长为L ，C 为AB 的中点，在A 、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD 为电场的边界．现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小物块(可视为质点)，从B 点开始在B 、C 间以速度v 0沿斜面向下做匀速运动，经过C 后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A 时的速度大小为v .试求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)匀强电场场强E 的大小． 19．(10分)如图所示为真空示波管的示意图，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U 1加速，从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入由两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点．已知M 、N 两板间的电压为U 2，两板间的距离为d ，板长为L 1，板右端到荧光屏的距离为L 2，电子质量为m ，电荷量为e .求：(1)电子穿过A 板时的速度大小； (2)电子从偏转电场射出时的侧移量； (3)P 点到O 点的距离．。
高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷：第一章 静电场(解析版)
高二物理（人教版）选修3-1章节综合测试卷第一章静电场一、选择题（本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12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. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的（）A. 极板X、Y接电源的正极,Xˊ、Yˊ接电源的负极B. 极板X 、Yˊ接电源的正极,Xˊ、Y接电源的负极C. 极板Xˊ、Y接电源的正极,X、Yˊ接电源的负极D. 极板Xˊ、Yˊ接电源的正极,X、Y接电源的负极【答案】A【解析】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X方向偏转则电场方向为X到X',则X带正电,同理可以知道Y带正电,所以A选项是正确的．综上所述本题答案是：A2. 如图,平行板电容器经开关S与电源连接,C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中,选取B板的电势为零,关于C点电势的变化情况,以下说法正确的是（）A. 开关S闭合,将A 板上移一小段距离,极板间电场强度变弱,C 点电势升高B. 开关S闭合,将B板上移一小段距离,极板间电场强度变强,C点电势升高C. 开关S先闭合后断开,然后将A 板上移一小段距离,场强不变,C点电势升高D. 开关S先闭合后断开,然后将B板下移一小段距离,场强不变,C点电势升高【答案】D【解析】【详解】A ．若开关S 闭合,将A 板上移一小段距离,则两极板间的距离增大,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d =可知两极板间的电场强度变弱,C 到下极板（零电势）的距离不变,根据d U E =可知C 点电势降低,A 错误;B ．若开关S 闭合,将B 板上移一小段距离,则两极板间的距离增小,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d=可知两极板间的电场强度变强,C 到上极板的距离不变,根据d U E =可知AC 间电势差增大,而A 板电势恒定,所以C 点电势降低,B 错误;CD ．开关S 先闭合后断开,则两极板间的电荷量恒定不变,根据4S Q U C C E kd U d επ===、、 可得4kQ E Sπε=,两极板间的电场强度和两极板的距离无关,故改变两极板间的距离,电场强度恒定不变,若将A 板上移一小段距离,C 到下极板的距离不变,根据d U E =可知CB 间的电势差恒定,故C 点电势恒定;若将板下移一小段距离,CB 间的距离增大,根据d U E =可知CB 间的电势差增大,故C 点电势增大,C 错误,D 正确。
物理人教选修3-1同步训练：第一章 静电场(5～9节)(附答案)含解析
同步检测二第一章静电场(5~9节)（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。
关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是A.电势差是矢量，电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时，电场力做正功,则两点间的电势差大于零答案：B解析:电势差是标量，仅由电场本身决定,与W和q均无关，故只有B 对.2。
对关系式U ab=Ed的理解，正确的是A。
式中的d是a、b两点间的距离B。
a、b两点间距离越大,电势差越大C。
d是a、b两个等势面的距离D。
此式适用于任何电场答案:C解析:公式U ab=Ed仅适用于匀强电场,d指两点间沿电场方向的距离,应选C.3.下图是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C 之间相互关系的图象,其中错误的是答案:A解析:电容器的电容不随Q、U的变化而变化，A错误。
4。
一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是A。
匀速直线运动B。
匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动答案:A解析：带电粒子只受电场力时，不可能受力平衡,故A错;若电场力为恒力，则粒子可以做匀变速直线或曲线运动，若电场力始终与速度垂直,则做匀速圆周运动.5.（2008江苏徐州第3次质检，5）如图所示，虚线框内存在着匀强电场（方向未知),一质子从bc边上的M点以速度v0射进电场内,最后从cd边上的Q点飞出电场。
下列说法不正确的是A。
电荷运动的轨迹一定是抛物线B.电场方向一定是垂直ab边向右C.电场力一定对电荷做了正功D。
M点的电势一定高于Q点的电势答案：BCD解析：本题电场方向不确定，所以电场力做功情况,M、Q点的电势的高低均不确定，所以B、C、D选项错误。
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物理选修3-1第一章静电场期中考试综合检测卷二(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共14小题,每题4分,共56分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一个选项正确,第9～14题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.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试探电荷所带的电荷量成反比B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,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与场源电荷所带的电荷量无关=可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移D.根据电势差的定义式UAB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 V2.真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线(与水平方向成θ角)由A向B做直线运动,已知重力加速度为g,微粒的初速度为,则( )vA.微粒一定带正电B.微粒一定做匀速直线运动C.可求出匀强电场的电场强度D.可求出微粒运动的加速度3.为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒中心.当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的.假设尘埃向收尘极运动过程中所带电荷量不变,下列判断正确的是( )A.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越高C.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越大D.金属圆筒内存在匀强电场4.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A,B两点的加速度大小分别为aA ,aB且aA>aB,电势能分别为EpA,EpB.下列说法正确的是( )A.电子一定从A向B运动B.Q靠近M端且为负电荷C.电子在A点的电势能一定小于在B点的电势能D.A点电势一定低于B点电势5.如图所示,水平金属板A,B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动6.两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器.电容器左板接地,右板与静电计相连,在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态.若将左极板向右移动靠近A点后系统再次平衡,下列说法中正确的是( )A.若带电小球仍处在A点处不移动,小球所受静电力增加B.静电计指针偏角变大C.带电小球的电势能减小D.带电小球将向右移动7.如图,一对电荷量相等的带正电的点电荷关于Ox轴对称放置.一重力不计的带电粒子从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴正向运动.关于带电粒子运动过程中的电势能Ep随坐标x变化的图象可能正确的是( )8.如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a,b,c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是( )A.粒子一定带正电B.粒子在a点和在c点的加速度相同C.粒子在a,c之间运动过程中的动能先增大后减小D.粒子在a点的电势能比在b点时的电势能小9.空间存在两点电荷产生的静电场,在x轴上沿x轴正方向电场强度E 随x变化的关系如图所示,图线关于E轴对称,虚线为两条渐近线,M,N是两条渐近线到原点O的中点,且|PO|=3|MO|.取无穷远处电势为零,下列说法中正确的是( )A.M,N两点的电势相等B.P点电势高于M点电势C.M,O两点电场强度大小之比为20∶9D.单位正电荷从O点移到N点过程中,电场力做功为W,则N点电势数值为-W10.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象.当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是( )A.带电粒子将始终向同一个方向运动B.2 s末带电粒子回到原出发点C.3 s末带电粒子的速度为零D.0～3 s内,电场力做的总功为零11.如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E,F,G,H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点.一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出.以下说法正确的是( )A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点从AD边射出D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点从AD边射出12.如图(甲)所示,电场中的一条电场线与x轴重合,方向沿x轴负方向,O点为坐标原点,M点坐标为3 cm;此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图(乙)所示,对于此电场,以下说法正确的是( )A.此电场为匀强电场B.沿x轴正方向电势逐渐升高C.M点的电势是O点电势的2倍D.将一电子自O点移至M点,其电势能减小90 eV13.如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有a,b,c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速率分别为va ,vb.若a,b的电势分别为ϕa ,ϕb,则( )A.a,c两点电场强度相同B.粒子的比荷=C.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度D.粒子从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少14.某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场.当在该空间内建立如图所示的坐标系后.在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴.设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则( )A.由题设条件不能判断出粒子的带电性质B.对h≤d的粒子,h不同,粒子在电场中的运动时间t相同C.对h>d的粒子,h不同,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等D.不同h对应的粒子,进入电场时的速率v可能相同二、非选择题(共44分)15.(9分)如图所示,一静止的电子经过电压为U的电场加速后,立即射入偏转匀强电场中,射入方向与偏转电场的方向垂直,射入点为A,最终电子从B点离开偏转电场.已知偏转电场的电场强度大小为E,方向竖直向上(如图所示),电子的电荷量为e,质量为m,重力忽略不计.求:;(1)电子进入偏转电场时的速度v(2)若将加速电场的电压提高为原来的2倍,使电子仍从B点离开,则偏转电场的电场强度E应该变为原来的多少倍?16.(10分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆环的两端点A,B,分别安放两个电荷量均为+Q的带电小球,A,B连线与水平方向成30°角,在半圆环上穿着一个质量为m、电荷量为+q的小球.已知半圆环的半径为R,重力加速度为g,静电力常量为k,将小球从A点正下方的C点由静止释放,当小球运动到最低点D时,求:(1)小球的速度大小;(2)小球对环的作用力.17.(12分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球.小球始终处在电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L.重力加速度为g,不计空气阻力,求:(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;(2)O,P两点间的电势差.18.(13分)如图所示,直线MN将平面分成两个区域Ⅰ和Ⅱ,MN与水平方向成45°角,两个区域内均有匀强电场,场强大小均为E,Ⅰ区内场强方向竖直向下、Ⅱ区内水平向右,一质从MN上的P点水平向右射入Ⅰ区.粒子量为m、带正电且电荷量为q的粒子,以速度v的重力忽略不计.求:(1)粒子首次到达MN边界时到P点的距离;(2)粒子第二次到达边界MN时的速度大小.参考答案1.D解析:电场强度E与F,q无关,由电场本身决定,故A错误;电容C与Q,U无关,由电容器本身决定,故B错误;E=k是电场强度的决定式,电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关,故C错误;在电场中,克服电场力做功,电场力做负功,由UAB=可知A,B 间电势差为-1 V,故D正确.2.D解析:因微粒在重力和电场力作用下做直线运动,而重力竖直向下,由微粒做直线运动条件知电场力必水平向左,微粒带负电,A错误;其合外力必与速度反向,大小为F=,即微粒一定做匀减速直线运动,加速度为a=,B错误,D正确;电场力qE=,由于不知微粒的电荷量,所以无法求出其电场强度,C错误.3.B解析:尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动,电场力做正功,电势能越来越小,故A错误;逆电场线方向,电势变高,故越靠近收尘极,电势越高,故B正确;离电晕极越远,电场强度越小,尘埃带电量不变,电场力越小,故C错误,根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场,电场线方向由收尘极指向电晕极,故 D 错误.4.C解析:由于不知道电子速度变化,由运动轨迹图不能判断电子向哪个方向运动,故A 错误;由运动轨迹可知,电场力方向指向凹的一侧即左侧,所以,在MN上电场方向向右,因为aA >aB,故Q必靠近M端且为正电荷,故B错误;由B可知,电场线方向由M指向N,那么A点电势高于B点,故D错误;因ϕA >ϕB,对于电子来说一定有EpB>EpA,故C正确.5.D解析:开始时油滴处于静止状态,有mg=q,B板右端下移时,U不变,d变大,电场力F=q变小,mg>F.并且A,B两板之间的等差等势面右端将均匀地顺次向下移动,又电场强度垂直于等势面,可得油滴的受力如图所示,mg与F的合力方向为向右下方,故油滴向右下方运动.6.C解析:将左板向右平移,板间距离减小,由C=知,电容C增大,而电容器的电荷量不变,由C=可知,板间电压U减小,则静电计指针张角减小,根据E=,联立可得E=即电场强度不变,电场力F=qE不变,带电小球不动,故A,B,D错误;由上可知电场强度不变,将左板向右平移,小球与负极板间的电势差变小,故小球所在位置的电势减小,由图可知小球带正电,根据电势能公式Ep=q ,可知电势能减小,故C正确.7.A解析:根据题意,粒子带负电.x轴上的电场强度有两个最大值的点,且关于电荷连线对称.粒子运动过程中,电场强度可能先增大后再减小,运动到电荷连线中点时电场强度为0,速度达到最大,继续运动,电场强度变大,达到最大值后再变小,根据-ΔEp=qE·Δx,由此可知=-qE,结合斜率判断A选项正确.8.C解析:由于不能确定场源电荷的电性,故不能确定粒子的电性,选项A错误;粒子在a 点和在c点所受的电场力大小相等,方向不同,则加速度大小相同,方向不同,选项B错误;粒子在a,c之间运动过程中,电场力先做正功,后做负功,则粒子的动能先增大后减小,电势能先减小后增大,故粒子在a点的电势能比在b点时的电势能大,选项C正确,D错误.9.BCD解析:由题图可知,MN之间的电场线方向沿x轴正方向,故左边的电荷为正电荷,右边为等量的负电荷,故M点的电势比N点电势高,P点电势高于M点电势,故A错误,B正确;设MO的距离为r,正、负电荷的电荷量大小为Q,M点电场强度大小EM=+=,O点电场强度大小EO =+=,则M,O两点电场强度大小之比EM∶EO=∶=20∶9,故C正确;沿电场线方向电势降低,O点电势为零,所以单位正电荷从O点移到N点过程中,电场力做功为W,则N点电势数值为-W,故D正确.10.CD解析:设第1 s内粒子的加速度大小为a1,第2 s内的加速度大小为a2,由a=可知,a2=2a1,则1.5 s末粒子的速度为零,然后反方向运动,至3 s末回到原出发点,粒子的速度为零,由动能定理可知,此过程中电场力做功为零,综上所述,选项C,D正确.11.BD解析:粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出,其轨迹是抛物线,则过D 点作速度的反向延长线一定与水平位移交于FH的中点,而延长线又经过P点,所以粒子轨迹一定经过PE之间某点,选项A错误,B正确;由平抛知识可知,当竖直位移一定时,水平速度变为原来的一半,由于y方向的位移、加速度均不变,则运动时间不变,因此水平位移也变为原来的一半,粒子恰好由E点从AD边射出,选项C错误,D正确.12.BD解析:由图(乙)可知,电场强度E随x增大而增大,可知电场不是匀强电场,选项A 错误;因电场线方向沿x轴负方向,可知沿x轴正方向电势逐渐升高,选项B正确;因零电势点不确定,则不能比较M,O两点的电势关系,选项C错误;由U=Ex可知,M,O两点的电势差等于E x 图线与x轴围成的“面积”,则UMO=(2+4)×103×3×10-2 V=90 V,则将一电子自O点移至M点,其电势能减小90 eV,选项D正确.13.BC解析:根据正点电荷电场的特征可知,a,c两点电场强度大小相等,方向不同,选项A错误;电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,由能量守恒定律有m-q ϕa =m-qϕb,解得=,选项B正确;根据F=可知,粒子在a点所受的库仑力大于在b点所受的库仑力,由牛顿第二定律可知粒子在a点的加速度大于在b点的加速度,选项C正确;电荷量为-q的粒子从a点移到b点,克服电场力做功,电势能增大,选项D错误.14.BC解析:由题意知,粒子的运动轨迹向左弯曲,粒子所受的电场力向左,可知粒子带正电,选项A错误;对h≤d的粒子,一直在电场中运动,然后通过y轴,水平方向的加速度相同,水平位移相同,则运动时间相同,选项B正确;对h>d的粒子,先在电场中向左偏转,然后从电场上边界离开电场,做直线运动到达y轴上,h不同的粒子,从电场上边界射出的位置不同,在电场中沿电场线方向的位移不同,则电场力对粒子做的功不相等,选项C正确;对h≤d的粒子,水平分位移x相等,由x=at2知,运动时间t相等,竖直分位移h=vt,则h越大的粒子,进入电场时的速率v也越大;对h>d的粒子,通过电场时竖直分位移均为d,有d=vt,x=t2而tan θ==,由于x-x=(h-d)tan θ,整理得v=,可P知h越大,v越大,选项D错误.15，解析:(1)电子在电场中的加速,由动能定理得Ue=m(2分)解得v=(1分)t(1分)(2)设电子的水平位移为x,电子的竖直偏移量为y,则有x=vy=at2(1分)Ee=ma(1分)联立解得E=(1分)根据题意可知x,y均不变,当U增大到原来的2倍,电场强度E也增大为原来的2倍.(2分)答案:(1)(2)2倍16.解析:(1)由静电场知识和几何关系可知,C,D两点电势相等,小球由C运动到D的过程中,由动能定理得mgh=mv2(2分),由几何关系可知h=(1分),解得v=.(1分)(2)小球运动到D点时,AD=R,BD=R,小球分别受到A,B两端带电小球的作用力为F A =k,FB=k,(1分)设环对小球的支持力为FN,则有F N -FAcos 30°-FBsin30°-mg=(2分)解得FN=·+2mg.(2分)由牛顿第三定律可知,小球对环的压力FN ′=FN=·+2mg,方向竖直向下(1分)答案:(1)(2)·+2mg17.解析:(1)小球受到竖直向上的电场力F=qE=mg>mg(1分)所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动,到达圆周最高点时速度沿水平方向,设此时速度为v,由动能定理有(F-mg)L=mv2(1分)解得v=(1分)设细线被拉断前瞬间的拉力为FT ,由牛顿第二定律有FT+mg-F=m(2分)联立解得FT=mg.(1分)(2)细线断裂后小球做类平抛运动,加速度a竖直向上,由牛顿第二定律有F-mg=ma(1分) 设细线断裂后小球经时间t到达P点,则有L=vt(1分)小球沿电场方向的位移y=at2(1分)O,P两点沿电场方向的距离d=L+y(1分)O,P两点间的电势差UOP=Ed(1分)联立解得UOP=.(1分)答案:(1)mg (2)18.解析:(1)粒子垂直进入电场做类平抛运动,设运动的加速度大小为a,首次落到MN边界所用时间为t1,则有x1=vt1(1分)y1=a(1分)且a=(1分)根据几何关系有tan 45°=(1分)Lcos 45°=x1(1分)联立解得L=(1分)(2)粒子经MN边界时,对速度偏向角α有tan α=2tan 45°=2(1分)粒子进入Ⅱ区运动,水平方向做匀加速运动,有x2=vt2+a(1分)竖直方向做匀速运动,有y2=v1yt2(1分)v 1y =vtan α=2v(1分)又tan 45°=(1分)v 2x =v+at2=3v(1分)故v==v.(1分)答案:(1)(2)v。