《电场》单元检测题
物理人教选修3-1第一章静电场单元测试(第一章过关检测)含解析

第一章过关检测(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.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,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6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受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 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
静电场测试题及答案

《静电场》单元测试一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
第1~6题为单项选择题;第7~10题为多项选择题。
将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。
全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得O分。
)1.下列关于起电的说法错误的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷2.两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7 ,相距为r 。
两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.16:7 B.9:7 C.4:7 D.3:73.下列关于场强和电势的叙述正确的是()A.在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等B.在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小C.等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零D.在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高4.关于和的理解,正确的是()A.电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大C.U AB与q、W AB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D.W AB与q、U AB无关,与电荷移动的路径无关5.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为线段ab的中点。
若一个运动的正电荷先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ,则()A.c点电势为2 VB.a点的场强小于b点的场强C.正电荷在a点的动能小于在b点的动能D.正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能6.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A 接地。
高二上学期物理必修第三册

第九章《静电场及其应用》单元检测题一、单选题(共15小题)1.有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电.将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C,A、B间的相互作用力变为原来的() A.倍B.倍C.倍D.倍2.如图所示,电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力针对这个情形,下列说法正确的是(????)A.电荷B受电场力的作用,自身并不激发电场B.撤去电荷B,电荷A激发的电场就不存在了C.电荷B在电荷A存在或者移去的情况下,在电荷A处产生的电场都是相同的D.电荷A和电荷B都可以激发电场,并通过电场线的蔓延将电场散布在周围空间3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是()A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C.一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的4.如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E,现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上,使O点的电场强度改变,则下列判断正确的是()A.移至c点时,O点的电场强度大小仍为E,沿Oe方向B.移至e点时,O点的电场强度大小为,沿Oc方向C.移至b点时,O点的电场强度大小为E,沿Oc方向D.移至f点时,O点的电场强度大小为E,沿Oe方向5.关于摩擦起电,下列说法中正确的是()A.两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B.摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C.在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D.在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移6.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,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B(????)A.带负电B.带正电C.不带电D.不能确定7.两个完全一样的金属小球M、N,先让它们各自带电+5q和+7q,接触后再分开,则最终M、N 的带电量分别是()A.+6q,+6qB.+7q,+5qC.+12q,+12qD.+q,+q8.一金属球,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Ea、Eb、Ec,三者相比,则() A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec9.均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
高中物理选修3-1 第一章《静电场》单元检测题(解析版)

《静电场》单元检测题一、单选题1.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aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小2.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时,其相互作用力为F,则将两小球接触后放回原地,此时的相互作用力变为()A. B. C. D.4.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放,其运动的v-t 图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.从C到A电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J9.如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( )A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左B.P点电势高于Q点的电势C.微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加D.微粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变10.如图所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则A、B间电势差UAB为( )A.-10 V B. 10 V C.-5 V D. 5 V11.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N 点.以下说法正确的是()A.M、N点的场强EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=bd=3 cm.则下述计算结果正确的是( )A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A.W=qU B.U=Ed C.E= D.E=k14. 由电场强度的定义式E=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B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在该点受到的静电力为零,则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍16. 如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A.粒子在三点所受电场力不相等B.粒子可能先经过a,再到b,然后到cC.粒子三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb17. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?19.如图所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?20.如图所示,金属板A,B与电源相连,电源电压U=2 V,AB板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab 长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm.问:(1)ac间电势差为多少?(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?答案解析1.【答案】C【解析】电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a 点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误.2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,D错误.3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开,两小球的电荷都为﹣Q,则库仑力F2=k= F故选:B.4.【答案】C【解析】对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,==即==所以F N=mg①F=mg②当小球2处于C位置时,AC距离为,故F′=F,根据库仑定律有:F=k,F′=k所以=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故A、B均错误.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误.5.【答案】D【解析】由题图乙知,小物块在B点时加速度最大,故B点场强最大,加速度大小为2 m/s2,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得E=1 V/m,A错误;由C到A的过程中小物块的动能一直增大,电势能始终在减小,电势逐渐降低,B、C错误;根据动能定理有=mv-mv,解得UAB=-5 V,D正确.qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上,电势差大,两点沿电场方向的距离也大,其场强不一定大.故A错误.电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,B错误.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Ed,得知,沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等.故C正确.电势降低的方向不一定是场强方向,电势降低最快的方向才是场强方向.故D错误.7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高,故A错;由E p=qφ可知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.8.【答案】A【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以=E pA-E pB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项该电荷一定为负电荷,且WAB正确,B、D项错误;==V=-4.0 V,所以C选项错误.UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着PQ做直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误.沿电场线电势降低,电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确.微粒所受的电场力水平向左,从P点到Q点,电场力对微粒做负功,则其电势能增加、机械能减少,故C错误;从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误.10.【答案】D【解析】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,A、B两点沿电场方向的距离:d=L cosθ,A、B两点间的电势差:UAB=Ed=EL cosθ=100 V/m×0.1 m×cos 60°=5 V,故D正确,A、B、C错误.11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小,可知EM <EN,故A错误;电场力,根据牛顿第二定律,加速度,EM<EN,则aM <aN,故B错误;根据曲线运动的规律,作出粒子的速度方向和所受电场力的方向,电场力与速度方向之间的夹角为锐角,说明电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度增大,vM <vN,故C错误;粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故D正确.12.【答案】A【解析】由U=Ed得Uab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;Wad =Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误.13.【答案】AC【解析】公式U=Ed只适用于匀强电场,E=k只适用于真空中的点电荷,故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq.若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说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.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,选项A错误.由题图可知,电场的方向是向上的,带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧,是向下的,粒子带负电,带电粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图的轨迹,选项B正确.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小.选项C错误,D正确.17.【答案】BD【解析】因轨迹是曲线,类比匀速圆周运动,合力指向圆心,可知粒子1受斥力,粒子2受引力,两个粒子的电性不同,A错误.设带电粒子距点电荷的距离为r,点电荷带电荷量为Q,则粒子运动的加速度大小为a===·.由已知条件有:在b、d两点时,两者加速度大小相同,B正确.粒子1受斥力,从a到b过程中,电场力和运动方向成钝角,做负功,动能减小;粒子2受引力,从a到d过程中,电场力和运动方向始终成锐角,做正功,动能增加;又两粒子初速度大小相同,则两粒子经过b、d两点时的速率不相同,C错误.a、c、e三点在同一等势面上,则从a分别到c、e 两点时,两粒子动能相同,速率相同,D正确.18.【答案】(1),方向由A→B,方向由A→B(2),方向由A→B(3),方向由A→B【解析】(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:EA =EB==.(2)O点的场强为:EO=EA+EB=,方向由A→B.(3)如图所示,EA ′=EB′=,由矢量图所形成的等边三角形可知,O′点的场强EO′=EA′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10-2N【解析】(1)ΔE p=-mgl=-4.5×10-3JΔE p电=Eql=3×10-3J(2)E p电=3×10-3JE p电=φBq,φB=V=1.5×103V(3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mv所以v B=1 m/s,在B点对小球FT-mg=,F T=5×10-2N20.【答案】(1)1.2 V (2)-2.56×10-19J (3)-1.92×10-19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E==40 V/mac间电势差为Uac =Uab=EL1=40×0.03 V=1.2 V.(2)a点的电势为φa=E(d-L2)=40×0.04 V=1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p=eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为W=eUac=-1.92×10-19J。
静电场单元检测

高二年级物理单元检测第一章 静电场一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,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5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.冬天当我们脱毛线衫时,静电经常会跟你开个小玩笑.下列一些相关的说法中正确的是( )A .在脱衣过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B .在脱衣过程中,有时会听到“啪”的声音,这是由于内外衣服上电荷放电引起的C .如果内外两件衣服可看做电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小D .脱衣时如果人体带上了电,当手触摸金属门把时,一定会有电流通过金属门把流入大地,从而造成对人体轻微的电击2.两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( ) A.112F B.34F C.43F D .12F3.(2011·高考广东卷)图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( )A .到达集尘极的尘埃带正电荷B .电场方向由集尘极指向放电极C .带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D .同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大4.(2011·高考山东卷)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,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5.AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O .将电量分别为+q和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ,则该点电荷( )A .应放在A 点,Q =2qB .应放在B 点,Q =-2qC .应放在C 点,Q =-qD .应放在D 点,Q =q6.(2011·高考天津卷)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是( ) A .U 2=U 1,E 2=E 1 B .U 2=2U 1,E 2=4E 1 C .U 2=U 1,E 2=2E 1 D .U 2=2U 1,E 2=2E 17.如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A 、B 、C 三点,A 点为两点电荷连线的中点,B 点为连线上距A 点距离为d 的一点,C 点为连线中垂线距A 点距离也为d 的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是( ) A .EA =E C >EB ;φA =φC >φB B .E B >E A >E C ;φA =φC >φBC .E A <E B ,E A <E C ;φA >φB ,φA >φCD .因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低8.MN 是一负电荷产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子(不计重力)从a 到b 穿越这条电场线的轨迹,如图1-10中虚线所示,下列说法正确的是( ) A .负电荷一定位于M 左侧B .带电粒子在a 点加速度大于b 点加速度C .带电粒子在a 点电势能大于b 点电势能D .带电粒子在a 点的动能大于b 点的动能9.如图所示,P 是一个带电体,N 是一个不带电的金属空腔,在哪种情况中,放在绝缘板上的小纸屑S 不会被P 吸引( )10.如图所示,在点电荷+Q 的电场中,虚线为等势面,甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb 、adb 曲线,两粒子在a 点时具有相同的动能,重力不计.则( )A .甲、乙两粒子带异种电荷B .两粒子经过b 点时具有相同的动能C .甲粒子经过c 点时的动能等于乙粒子经过d 点时的动能D .设无穷远处电势为零,甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能11.如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E ,在与环心等高处放有一质量为m ,电荷量为+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是( ) A .小球在运动过程中机械能守恒 B .小球经过最低点时速度最大C .小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg +qE )D .小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg -qE )12.如图所示,在真空中离子P1、P2以相同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场,经电场偏转后打在极板B上的C、D两点.已知P1电荷量为P2电荷量的3倍.GC=CD,则P1、P2离子的质量之比为()A.3∶4 B.4∶3C.2∶3 D.3∶2题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、计算题(本题共4小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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.(8分)如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q 的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.14.(8分)一条长3L的线穿着两个完全相同的小金属环A和B,质量均为m,将线的两端都系于同一点O,如图所示,当两金属环带电后,由于两环间的静电斥力使丝线构成一个等边三角形,此时两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电量?(静电力常量为k)15.(12分)如图所示,长L=0.4 m的两平行金属板A、B竖直放置,相距d=0.02 m,两板间接入恒定电压为182 V,B板接正极,一电子质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C,以v0=4×107m/s的速度紧靠A板向上射入电场中,不计电子的重力.问电子能否射出电场?若能,计算在电场中的偏转距离;若不能,在保持电压不变的情况下,B板至少平移多少,电子才能射出电场?16.(12分)如图所示,一带电量为+q、质量为m的小球,从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管,细管的上口距地面高为h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:(1)小球的初速度;(2)应加电场的场强;(3)小球落地时的动能.。
第一章静电场单元测试

第⼀章静电场单元测试2018-2019年⾼⼆物理选修3-1 第⼀章静电场单元测试⼀、单选题(本⼤题共11⼩题,共44.0分)1.真空中两个静⽌点电荷,它们之间的库仑⼒⼤⼩为F.现在将它们的带电量都增⼤为原来的4倍,距离减少为原来的,那么它们之间的库仑⼒⼤⼩变为()A. FB. 8FC. 32FD. 64F2.如图所⽰,M为带正电的⾦属板,其所带电荷量为Q,在⾦属板的垂直平分线上,距板r处放⼀质量为m、电荷量为q的⼩球,⼩球⽤绝缘细线悬挂于O点,⼩球受⽔平向右的电场⼒偏转θ⾓⽽静⽌,静电⼒常量为k,重⼒加速度为g,则⼩球与⾦属板之间的库仑⼒⼤⼩为()A. kB. kC.D. mg tanθ3.已知均匀带电球体在球的外部产⽣的电场与⼀个位于球⼼的、电荷量相等的点电荷产⽣的电场相同.如图所⽰,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球⼼O的直线上有A、B两个点,O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖⼀球形空腔,若静电⼒常量为k,球的体积公式为V=πr3,则A点处场强的⼤⼩为:()A. B. C. D.4.下列说法正确的是()A. 电场是为了研究问题的⽅便⽽设想的⼀种物质,实际上不存在B. 电荷所受的电场⼒越⼤,该点的电场强度⼀定越⼤C. 以点电荷为球⼼,r为半径的球⾯上各点的场强都相同D. 在电场中某点放⼊试探电荷q,受电场⼒F,该点的场强为E=,取⾛q后,该点的场强不变5.如图所⽰,曲线表⽰某静电场中沿x轴正⽅向电势φ的变化情况。
⼀质量为m、带电量为+q的粒⼦(不计重⼒),以初速度v0从O点沿x轴正⽅向进⼊电场,然后沿x轴运动。
关于粒⼦运动速度v随时间t变化有可能正确的是()A. B.C. D.6.如图所⽰,虚线abc是电场中的三个等势⾯,相邻等势⾯间的电势差相同,实线为⼀个带负电的质点仅在电场⼒作⽤下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点.下列说法中正确的是()A. 三个等势⾯中,等势⾯a的电势最低B. 带电质点⼀定是从P点向Q点运动C. 带电质点通过P点时的加速度⽐通过Q点时⼩D. 带电质点通过P点时的动能⽐通过Q点时⼩7.如图所⽰,在⽔平向右、⼤⼩为E的匀强电场中,在O点固定⼀电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆⼼、半径为r的同⼀圆周上的四点,B、D连线与电场线平⾏,A、C连线与电场线垂直.则()A. A点的场强⼤⼩为B. B点的场强⼤⼩为C. D点的场强⼤⼩不可能为0D. A、C两点的场强相同8.如图所⽰,三条平⾏且等间距的虚线表⽰电场中的三个等势⾯,其电势分别为10V、20V、30V.实线是⼀带电的粒⼦(不计重⼒)在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,已知:带电粒⼦带电量为0.01C,在a点处的动能为0.5J,则该带电粒⼦()A. 可能是带负电B. 在b点处的电势能为0.5JC. 在b点处的动能为零D. 在c点处的动能为0.4 J9.如图所⽰,先接通S使电容器充电,然后断开S,当增⼤两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是A. Q变⼩,C不变,U不变,E变⼩B. Q不变,C变⼩,U变⼤,E不变C. Q变⼩,C变⼩,U不变,E不变D. Q不变,C变⼩,U变⼩,E变⼩10.如图所⽰,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒⼦,从两⽔平放置的⾦属板左侧中央以相同的⽔平初速度v0先后射⼊电场中,最后在正极板上打出A、B、C三个点,则()A. 三种粒⼦在电场中运动时间相同B. 三种粒⼦到达正极板时速度相同C. 三种粒⼦到达正极板时落在A、C处的粒⼦机械能增⼤,落在B处粒⼦机械能不变D. 落到A处粒⼦带负电,落到C处粒⼦带正电11.如图所⽰,静⽌的电⼦在加速电压U1的作⽤下从O经P板的⼩孔射出,⼜垂直进⼊平⾏⾦属板间的电场,在偏转电压U2的作⽤下偏转⼀段距离.现使U1加倍,要想使电⼦射出电场的位置不发⽣变化,应该()A. 使U2变为原来的2倍B. 使U2变为原来的4倍C. 使U2变为原来的倍D. 使U2变为原来的倍⼆、多选题(本⼤题共4⼩题,共16.0分)12.⽰波器是⼀种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显⽰出被检测的电压随时间变化的情况.电⼦经电压u1加速后进⼊偏转电场.下列关于所加竖直偏转电压u2、⽔平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是()A. 如果只在AB上加上甲图所⽰的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(a)B. 如果只在CD上加上⼄图所⽰的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(b)C. 如果在AB上加上图甲所⽰的电压,同时在CD上加上图⼄所⽰的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(c)D. 如果在AB上加上图甲所⽰的电压,同时在CD上加上图⼄所⽰的电压,则在荧光屏上看到的图形如图(d)13.光滑⽔平⾯上有⼀边长为L的正⽅形区域ABCD处在场强为E的匀场电场中,电场⽅向与正⽅形的某⼀条边平⾏,⼀质量为m、带电量为q的⼩球由AC边的中点,以垂直于该边的⽔平初速度υ0进⼊该正⽅形区域,当⼩球再次运动到该正⽅形区域的边缘时,具有的动能可能为()A. mv02+qELB. mv02+qELC. mv02+qELD. mv02-qEL14.如图所⽰,MN是⼀负点电荷产⽣的电场中的⼀条电场线.⼀个带正电的粒⼦(不计重⼒)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所⽰.下列结论正确的是()A. 带电粒⼦从a到b过程中动能逐渐减⼩B. 负点电荷⼀定位于M点左侧C. 带电粒⼦在a点时具有的电势能⼤于在b点时具有的电势能D. 带电粒⼦在a点的加速度⼩于在b点的加速度15.如图所⽰,质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的⼩球,⽤长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直⽅向的夹⾓分别是α和β(α>β),两⼩球恰在同⼀⽔平线上,那么()A. 两球⼀定带异种电荷B. q1⼀定⼤于q2C. m1不⼀定⼩于m2D. m1所受库仑⼒⼀定等于m2所受的库仑⼒三、计算题(本⼤题共3⼩题,共40.0分)16.如图所⽰,⼩球的质量为m=0.1kg,带电量为q= +1.0×10-5 C,悬挂⼩球的细线与竖直⽅向成θ=370时,⼩球恰好在⽔平匀强电场中静⽌不动,sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2。
2020-2021学年新教材高中物理 第十章 静电场中的能量 单元达标检测卷(含解析)新人教版必
第十章 单元达标检测卷一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.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 =F q 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 =Q U 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间电压成反比C .根据真空中点电荷的电场强度公式E =k Q r 2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D .根据电势差的定义式U AB =W AB q可知,带电荷量为1 C 的正电荷,从A 点移动到B 点克服静电力做功为1 J ,则A 、B 两点间的电势差为-1 V【答案】D【解析】电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,A 错误;电容取决于电容器本身,与电容器所带电荷量和两极板间电压无关,B 错误;E =k Q r 2中,Q 是场源电荷,所以电场中某点的电场强度与Q 成正比,C 错误;由U AB =W AB q知,D 正确. 2.如图所示,在直线l 上A 、B 两点各固定电荷量均为Q 的正电荷,O 为AB 的中点,C 、D 两点关于A 点对称,C 、D 两点的场强大小分别为E C 、E D ,电势分别为φC 、φD .则下列说法正确的是( )A .E C >E D ,φC >φDB .EC <ED ,φC >φDC .在直线l 上与D 点电势相同的点除D 点外可能还有2个D .将一负电荷从C 点移到D 点其电势能减小【答案】B【解析】A 在C 点产生的场强方向水平向右,B 在C 点产生的场强方向水平向左,并且小于A 在C 点的电场强度大小,故C 点的电场强度大小为两电荷在C 点产生电场强度之差,同理在D 点产生的电场强度为两点电场强度之和,故E C <E D ,根据公式U =Ed 可得,C 到A点的距离等于D 到A 点的距离,但是AD 间的电场强度大于CA 间的电场强度大小,所以AD 间的电势差大于AC 间的电势差,可知D 点的电势小于C 点的电势,即φC >φD ,A 错误,B 正确;根据电场强度的叠加可知在直线l 上,与D 点电势相等的点可能有3个,分别处于CO 间、OB 间和B 的右侧,C 错误;因为AD 间的电势差大于AC 间的电势差,可知C 点的电势高于D 点,根据E p =qφ知,负电荷在C 点的电势能小于D 点的电势能,即将一负电荷从C 点移到D 点其电势能增大,D 错误.3.下列四个电场中,a 、b 两点电场强度与电势均相同的是( )【答案】C【解析】A 中a 、b 是同一等势面上的两点,电势相同,场强大小相等,但方向不同,故A 错误;B 中a 处电场线比b 处电场线密,则a 处场强较大,顺着电场线方向,电势降低,则b 点的电势较高,故B 错误;C 中a 、b 是匀强电场中的两点,电场强度相同,a 、b 连线与电场线垂直,在同一等势面上,电势相等,故C 正确;D 中等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,则a 、b 的电势相同.根据电场线的分布可知,a 处场强较大,故D 错误.4.一带正电粒子仅在电场力作用下从A 点经B 、C 运动到D 点,其v -t 图像如图所示,则下列说法中正确的是( )A .A 处的电场强度一定小于B 处的电场强度B .A 处的电势一定大于在B 处的电势C .CD 间各点电场强度和电势都为零D .AB 两点间的电势差不等于CB 两点间的电势差【答案】B【解析】由v -t 图像斜率可看出,带正电的粒子的加速度在A 点时较大,由牛顿第二定律得知在A 点的电场力大,故A 点的电场强度一定大于B 点的电场强度,故A 错误;B 点速度比A 点的速度大,说明从A 到B 电场力做正功,电势能减小,由于是正电荷,根据φ=E p q,电势也减小,A 点电势大于B 点电势,B 正确;CD 间各点电荷的加速度为零,故不受电场力,故电场强度为零,电场强度为零,说明各点之间的电势差为零,但电势不一定为零,C 错误;A 、C 两点的速度相等,故粒子的动能相同,因此从A 到B 和从B 到C 电场力做功的绝对值相同,AB 两点间的电势差等于CB 两点间的电势差,故D 错误.5.如图所示,一质量为m 、带电荷量为q 的粒子,以初速度v 0从a 点竖直向上射入匀强电场中,匀强电场方向水平向右.粒子通过电场中的b 点时,速率为2v 0,方向与电场方向一致,则a 、b 两点间的电势差为( )A .mv 202qB .3mv 20qC .2mv 20q D .3mv 202q 【答案】C【解析】由题意可知,粒子受重力和水平方向的静电力作用,由加速度定义a =Δv Δt ,可得加速度的大小a x =2a y =2g ,由牛顿第二定律可知,qE =2mg ,水平位移x =2v 02t ,竖直位移y =v 02t ,即x =2y ,因此静电力做功W 1=qEx =qU ab ,重力做功W 2=-mgy =-W 14,由动能定理得W 1+W 2=12m (2v 0)2-12mv 20,解得U ab =2mv 20q. 6.如图所示,PQ 为等量异种点电荷A 、B 连线的中垂线,C 为中垂线上的一点,M 、N分别为AC 、BC 的中点,若取无穷远处的电势为零,则下列判断正确的是( )A .M 、N 两点的电场强度相同B .M 、N 两点的电势相等C .若将一负试探电荷由M 点移到C 点,电场力做正功D .若将一负试探电荷由无穷远处移到N 点时,电势能一定增加【答案】C【解析】M 、N 两点场强大小相等,但方向不同,A 错误;PQ 线上各点的电势均为零,PQ 左侧电势为负,右侧电势为正,则M 点电势低于N 点电势,B 错误;负电荷由M 点移到C 处,电势能减小,故电场力做正功,C 正确;无穷远处电势为零,N 点电势大于零,故负电荷由无穷远处移到N 点时,电势能一定减小,D 错误.7.下列关于静电场的说法正确的是( )A.沿电场线的方向,电场强度越来越小B.正电荷逆着电场线方向移动时,电势能减少C.同一等势面上,各点电场强度的大小一定相等D.电场线与等势面处处相互垂直【答案】D【解析】沿电场线方向电势降低,而场强不一定变化,故A错误.正电荷逆着电场线运动时,电场力做负功,根据功能关系知电势能增大,故B错误.同一等势面上的电势相等,而电场能强度的大小关系无法确定,故C错误.沿着等势面移动电荷,电场力不做功,则电场力与等势面垂直,即电场线与等势面垂直,故D正确.8.如图所示的电路中,AB是两金属板构成的平行板电容器.先将开关S闭合,等电路稳定后再将S断开,然后将B板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P与A板的距离不变.下列说法不正确的是( )A.电容器的电容变小B.电容器内部电场强度变大C.电容器内部电场强度不变D.P点电势升高【答案】B二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.如图所示.平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带有电荷量+Q.板间电场有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些.在这两种情况下,以下说法正确的是( )A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低【答案】AC【解析】电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A 板下移时,根据C =εr S 4πkd 、U =QC 和E =U d 可推出,E =4πkQ εr S,可知P 点的电场强度E 不变.P 点与下板的距离不变,根据公式U =Ed ,P 点与下板的电势差不变,则P 点的电势不变,故A 正确,B 错误.B 板上移时,同理得知,P 点的电场强度不变,根据公式U =Ed ,P 点与下板的电势差减小,而P 点的电势高于下板的电势,下板的电势为零,所以P 点电势降低,故C 正确,D 错误.10.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,a 、b 、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a 点和c 点关于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 点电场强度大于d 点电场强度B .b 点电场强度小于d 点电场强度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【答案】BC【解析】如图所示,两电荷连线的中点位置用O 表示,在中垂线MN 上,O 点电场强度最大,在两电荷之间连线上,O 点电场强度最小,即E b <E O ,E O <E d ,故E b <E d ,A 错误,B 正确;等量异种电荷的电场中,电场线、等势线均具有对称性,a 、c 两点关于MN 对称,U ab =U bc ,C 正确;试探电荷+q 从a 移到c ,远离正电荷,靠近负电荷,静电力做正功,电势能减小,D 错误.11.测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示,置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M 、N ,并分别与电压为U 的恒定电源两极相连,板的间距为d .现有一质量为m 的带电油滴在极板间匀速下落,已知元电荷为e 、重力加速度为g ,则( )A .油滴中电子的数目为mgd eUB .油滴从小孔运动至N 板过程中,电势能增加mgdC .油滴从小孔运动至N 板过程中,机械能增加eUD .若将极板M 向下缓慢移动一小段距离,油滴将加速下降【答案】AB【解析】带电油滴在极板间匀速下落,故受力平衡,则有mg =q U d ,所以油滴带电荷量q=mgd U ,所以电子的数目为n =q e =mgd eU,故A 正确.油滴下降过程中,静电力方向向上,静电力做的功为-mgd ,电势能增加mgd ,故B 正确.机械能减少,故C 错误.若将极板M 向下缓慢移动一小段距离,d 减小,静电力F =q U d增大,合外力竖直向上,油滴将减速下降,故D 错误.12.如图所示虚线为某电场中间距相等且平行的等势面,实线是垂直等势面的一条直线,其中A 的电势为2 V ,一电子仅在静电力的作用下运动,经过O 、C 等势面时的动能分别为10 eV 和4 eV ,已知每个间距大小为2 cm ,则下列说中正确的是( )A .此电场的电场强度的大小为100 V/m ,向从O 点指向D 点B .等势面B 点的电势为零C .电子不可能到达D 等势面D .电子运动到某一位置, 其电势能变为-2 eV 时,它的动能应为8 eV【答案】ABD【解析】根据题述,匀强电场中等势面间距相等,相邻等势面之间的电势差相等.设相邻等势面之间的电势差为U ,经过O 、C 等势面时的动能分别为10 eV 和4 eV ,根据动能定理可得-e (φO -φC )=(4-10) eV ,变形得(φO -φC )=3U =6 V ,解得U =2 V, 因A 的电势为2 V ,故等势面B 的电势为零,所以B 正确;从O 到C 动能减小,电势能增大,而电子带负电,所以C 点电势小,沿电场线方向电势减小,所以电场线方向由O 指向C ,根据E =Ud=100 V/m ,A 正确;因只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变.当电子的速度为零时,由能量守恒可得eφB +6 eV =eφ,因B 点的电势为零,解得φ=-6 V ,而D 点的电势为-4 V ,所以C 错误;同理由能量守恒可得eφB +6 eV =-2 eV +E k ,E k =8 eV ,所以D 正确.三、非选择题:本题共6小题,共60分.13.(6分)定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置如图所示,平行板电容器的A 板与静电计相连,B 板和静电计金属壳都接地.若充电后保持电容器所带电荷量不变,试指出下列三种情况下,静电计指针的偏转角度变化情况.(均选填“变大”“变小”或“不变”)(1)图甲中正对面积减小时,静电计指针的偏转角度将 .(2)图乙中板间距离增大时,静电计指针的偏转角度将 .(3)图丙中插入电介质时,静电计指针的偏转角度将 .【答案】(1)变大 (2)变大 (3)变小【解析】(1)电容器所带电荷量一定,正对面积减小时,由C =εr S 4πkd知,电容C 减小,由C =Q U 知,电势差U 变大,故指针的偏转角度变大.(2)板间距离增大时,由C =εr S 4πkd 知,电容C 减小,由C =Q U 知,电势差U 变大,故指针的偏转角度变大.(3)插入电介质时,由C =εr S 4πkd 知,电容C 变大,由C =QU知,电势差U 变小,故指针的偏转角度变小.14.(6分)如图甲是观察用干电池对电容器充电过程中电容器两端电压随时间变化的图像,图乙是其对应的充电电流随时间变化的图像.在充电的开始阶段,充电电流较大,电容器两端电压U 增加 (填“较快”或“较慢”),随着电容器两端电压的增加,充电电流 (填“逐渐减小”或“逐渐增加”),且电容器两端电压U 的上升速度变缓,而向着 趋近.在充电过程中电容器的电能 .充电开始的瞬间电容器两端电压 (填“能突变”或“不能突变”).通过图像看出在第 2 s 时电容器增加的电荷量Q 约为 C(已知Q =It ).【答案】较快 逐渐减小 10 V 增加 不能突变 0.7×10-315.(10分)在电场中将2.0×10-9 C 的正电荷从A 点移到B 点,静电力做功1.5×10-7J ,再把这个电荷从B 点移到C 点静电力做功-4×10-7 J .求:(1)AB 间、BC 间、AC 间电势差各是多少?(2)将1.5×10-9 C 的电荷从A 点移到C 点静电力做功多少?【答案】(1)75 V -200 V -125 V (2)-1.875×10-7 J 【解析】(1) AB 间电势差U AB =W AB q =1.5×10-72×10-9 V =75 V BC 间电势差U BC =W BC q =-4×10-72×10-9 V =-200 V AC 间电势差U AC =U AB +U BC =75 V +(-200) V =-125 V .(2)将1.5×10-9C 的电荷从A 点移到C 点静电力做功 W ′AC =U AC q ′=-125×1.5×10-9 J =-1.875×10-7 J .16.(12分)如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E =1.0×102 V/m ,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h =0.80 m 的a 处有一粒子源,盒内粒子以v 0=2.0×102 m/s 的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m =2.0×10-15 kg 、电荷量为q =+10-12 C 的带电粒子,粒子最终落在金属板b 上,若不计粒子重力,求:(结果保留2位有效数字)(1)带电粒子打在金属板上时的动能;(2)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?【答案】(1)1.2×10-10 J (2)面积为4.0 m 2可以通过减小h 或增大E 来实现 【解析】(1)不计粒子重力,只有静电力做功,对粒子由动能定理得qU ab =E k -12mv 20 可得带电粒子打在金属板上时的动能为 E k =qU ab +12mv 20=1.2×10-10 J . (2)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出的落点为边界.设水平抛出后t 时刻落在板上x =v 0t ,h =12at 2,a =qE m,S =πx 2 联立以上各式得所形成的面积S =2πmv 20h qE≈4.0 m 2,可以通过减小h 或增大E 来实现. 17.(13分)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O ,用一根长度为l =0.20 m 的绝缘轻线把质量m =0.10 kg 、带有正电荷的金属小球悬挂在O 点,小球静止在B 点时轻线与竖直方向的夹角θ=37°.现将小球拉至位置A ,使轻线水平张紧后由静止释放.g 取10 m/s 2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.求:(1)小球所受静电力的大小;(2)小球通过最低点C 时的速度大小;(3)小球通过最低点C 时轻线对小球的拉力大小.【答案】(1)0.75 N (2)1.0 m/s (3)1.5 N【解析】(1)小球受重力mg 、静电力F 和拉力F T ,其静止时受力如图所示.根据共点力平衡条件有F =mg tan 37°=0.75 N .(2)设小球到达最低点时的速度为v ,小球从水平位置运动到最低点的过程中,根据动能定理有mgl -Fl =12mv 2 解得v =2gl 1-tan 37°=1.0 m/s .(3)设小球通过最低点C 时细线对小球的拉力大小为F ′T根据牛顿第二定律有F ′T -mg =m v 2l解得F ′T =1.5 N .18.(13分)A 、B 两带电平行板间电场强度E =6×103N/C ,两板间距离为5 cm ,电场中P 1点距A 板0.5 cm ,B 板接地,如图所示.求:(1)A 、B 两板电压为多大?(2)P 1点电势为多大?(3)现将一个带电荷量为2×10-3C 的带电粒子由P 1点移到P 2点,此过程电场力做功-9.6×10-2 J ,则P 2点距离B 板多远?【答案】(1)300 V (2)-270 V (3)3.7 cm【解析】(1)由公式U =Ed得U AB =-6×103×5×10-2 V =-300 V那么AB 的电压为300 V .(2)两板间距离为5 cm ,电场中P 1点距A 板0.5 cm ,则P 1点距B 板的距离为4.5 cm ,由公式U =Ed得UP 1B =6×103×4.5×10-2 V =270 V由于B 板接地且B 极带正电,则P 1点电势为-270 V .(3)带电荷量为2×10-3C 的带电粒子由P 1点移到P 2点,此过程电场力做功-9.6×10-2J ,则这两点的电势差为UP 1P 2=W q =-9.6×10-22×10-3 V =-48 V 所以P 2点电势为-222 V又UP 2B =Ed ′所以d ′=φP 2-0E =-2226×103 m =-3.7 cm 负号表示逆着电场线方向.。
最新人教版高中物理选修3-1单元测试题全套及答案
高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟,总分120分)一.选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。
每小题给出的四个选项中,只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确...的是A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功3. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度增大,动能减少,电势能增加5. 如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b=U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>, B. ϕϕA B A BE E><,C.ϕϕA B A BE E<>, D. ϕϕA B A BE E<<,7. 如图所示,有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动,虚线a、b、c、d为电场中的等势面,且ϕϕϕϕa b c d>>>,粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行,下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示,在E =500V/m 的匀强电场中,a 、b 两点相距d=2cm ,它们的连线跟场强方向的夹角是600,则U ab 等于A.5VB.10VC.-5VD.-10V9. 如图所示,平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示,在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中,A 、B为一竖直线上的两点,相距为L ,外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点,重力不能忽略,则下列说法中正确的是 A .外力的方向水平 B .外力的方向竖直向上C .外力的大小等于qE +mgD .外力的大小等于22()()qE mg11. 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 。
人教版高中物理必修三静电场中的能量单元检测卷
第十章静电场中的能量单元检测(B卷)一、单选题:(每题4分,共计32分)1.空气中的负离子对人的健康极为有益,人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法.如图4所示,在一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5 000 V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子(负氧离子为-1价离子),使空气清新化.针状负极与环形正极间距为5 mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则( )A.E=103 N/C,F=1.6×10-16 NB.E=106 N/C,F=1.6×10-16 NC.E=103 N/C,F=1.6×10-13 ND.E=106 N/C,F=1.6×10-13 N2.图甲中AB是某电场中的一条电场线。
若将一负电荷从A点处由静止释放,负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。
关于A、B两点的电势高低和场强大小关系,下列说法中正确的是( )A.φA>φB,E A>E BB.φA>φB,E A<E BC.φA<φB,E A>E BD.φA<φB,E A<E B3.如图所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是( )A.A、B、C三点的场强相同B.A、B、C三点的电势相同C.A、B、C三点所在的平面为一等势面D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变4.小强在学习了《静电场》一章后,来到实验室研究如图所示的电场,实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线,若a、b两点所处的等势线电势为0,相邻等势线间的电势差为2V,则()A.a处电场强度等于b处电场强度B.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差C.电子在c处具有的电势能为20eVD.若将一电子在d处由静止释放,则运动至c点对应等势线时,具有的动能为2eV5.如图所示,带正电的金属球A,放置在不带电的金属球B附近,M、N是金属球B表面上的两点.下列说法中正确的是()A.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势高于N点电势B.M点处带正电,N点处带负电,且M点电势等于N点电势C.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势高于N点电势D.M点处带负电,N点处带正电,且M点电势等于N点电势6.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则( )A.该粒子一定带负电B.此电场不一定是匀强电场C.该电场的电场线方向一定水平向左D.粒子在电场中运动过程动能不断减少7.如图所示,一光滑绝缘足够长的斜面与两个固定等量负点电荷连线的中垂面重合,O为两点电荷连线的中点A、B为斜面上的两点,且BO AO。
2014年物理《复习方略》(通用版)第6章电场 课时提升作业单元评估检测(6)
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单元评估检测(六)第六章(60分钟 100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题6分,共72分。
每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的是( )A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.N在摩擦后一定带负电1.6×10-10 CD.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子2.(2011·海南高考)关于静电场,下列说法正确的是( )A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加3.(2013·青岛模拟)水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如图所示。
以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是( )A.b、e两点的电场强度相同B.a点电势低于c点电势C.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D.电子沿圆周由d到b,电场力做正功4.(2013·福州模拟)真空中存在范围足够大、竖直方向上的匀强电场,A、B为该匀强电场的两个等势面。
现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动,如图所示。
经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,则下列判断正确的是( )A.等势面A的电势一定高于等势面B的电势B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相等D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等5.如图所示,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C相连接。
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《电场》单元检测题
《电场》单元检测题
一.选择题
(12_5’=60’)
1.如图所示,有一质量为m.带电量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间
的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定:
(A)油滴在电场中做抛物线运动
(B)油滴在电场中做匀加速直线运动
(C)油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
(D)油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴
的荷质比
2.真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们
之间的静电力变为1.5F:
(A)使Q1的电量变为原来的2倍,Q2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变
为原来的2倍
(B)使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍
(C)使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍
(D)保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的2/3倍
3.有一个带正电的验电器,当一金属球接近它的,观察到验电器金属箔的张角减小
了.由此可以判定金属球:
(A) 可能带正电荷 (B) 可能带负电荷
(C) 可能不带电 (D) 一定不带正电荷
4.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A.B两
极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指
针的偏转角度 :
(A) 一定减小 (B)一定增大
(C)一定不变 (D)可能不变
5.电子垂直射入两带电平行金属板间的匀强电场中,电子通过电场后发生了侧移,
则:
A. 电子射入的速度越大,侧移量越大 B. 两板间电压越大,侧移量越大
C. 两板间距离越大,侧移量越大 D. 两板越长,侧移量越大
6.把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近,正确的电场的电力线图是下列
图中的:
翰林汇
7.电量为q的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q和-Q的连线的垂直平分线上
移动,则:
(A) 电场力做正功;(B) 电场力做负功;
(C) 电场力不做功;(D) 电场力做功的正负,取决于q的正负.
8.一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abcd曲线,下列判断正
确的为:
(A)粒子带正电;
(B)粒子通过a点时的速度比通过b点时大;
(C)粒子在a点受到的电场力比b点小;
(D)粒子在a点时的电势能比b点大.
9.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为
U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力
可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况下,一定能使电子的
偏转角θ变大的是:
(A)U1变大,U2变大 (B)U1变大,U2变小
(C)U1变小,U2变大 (D)U1变小,U2变小
10.关于电势和电势能下列说法中正确的是:
(A) 在电场中,电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大;
(B) 在电场中,电势高的地方,放在该点的电荷的电量越大,它所具有的电势能也
越大;
(C) 在电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势
能;
(D) 在负的点电荷所产生的电场中任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于
负电荷所具有的电势能.
11.如图所示,半径为r的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的正电荷,单位长度的电
量为q,其圆心O处的合场强为零,现截去圆环顶部的一小段AB,AB=(_lt;_lt;r),
则关于剩余部分在圆心O处产生的场强,下列说法中正确的是:
(A)O处场强方向竖直向上;
(B)O处场强方向竖直向下;
(C)O处场强的大小为kq/r2(k为静电力恒量,下同);
(D)O处场强的大小为kq(2pr-)r2.
12.如图所示,一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动,该椭圆轨道的中心有一负电荷,
在带电粒子由 a 点运动到 b 点的过程中:
(A) 电场力做负功,q 的速度减小
(B) 电场力做负功,q 的电势能增大
(C) 电场力做正功,q 的速度增大
(D) 电场力做正功,q 的电势能减小
二.填空题
(5_6’=30’)
13.如下图所示,等距平行虚直线表示某电场的一组等势面,相邻等势面间的距离
为0.03m,电势差为10V,AB是垂直于等势面的线段.一带电粒子的荷质比为9_106C
/kg.粒子在A点的速度v0为10 m/s,并与等势面平行,在电场力作用下到达C
点,则CB线段长为_______m.
14.若质子和粒子以相同的速度垂直进入同一偏转电场,出电场时,它们的偏转角
的正切之比tgH: tga=_______,若它们从静止开始经同一加速电场加速后,垂直进
入同一偏转电场,出电场时,偏转角正切之比tg′H: tg′a=_______
15.一电容器原来带有2.0_10-8C的电量,它的电容为20pF.如果给它再增加
1.0_10-8C的电量,则两板间电压将增加_______V,若将它们带电量减为零,则它的
电容将为_______.
16.两平行金属板间有一匀强电场,场强大小为E,方向沿竖直方向向下.现有一半
径为r,密度为ρ的带电液滴,在电场中处于平衡状态,则液滴的电性是_______电,
其电量为_______.
17.如图所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后其间形成匀强电场.一带
电量为+q,质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射
出.可知,该液滴在电场中做_______运动,电场强度为_______,电场力做功大小为
_______.
三.计算题
18.(15分)
一束电子以速度υ竖直向下从正中间射入水平方向的匀强电场,如图所示.如果
A.B两板间距离为d,电势差为U.电子质量为m,电量为e,不计重力影响,试求这束
电子进入电场后经过多少时间撞击到B板上.
翰林汇
19.(15分)
图所示电子射线管.阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速.A.B
是偏向板,使飞进的电子偏离.若已知P.K间所加电压UPK=2.5_103V,偏向板长L
=6.0_10-2m,板间距离d=10-2m,所加电压UAB=100V.R=14_10-2m.电子质量me
=9.1_10-31kg,电子电量e=-1.6_10-19C.设从阴极出来的电子速度为0.试问:
(1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少?
(2)电子通过偏向板时具有动能Ek是多少?
(3)电子过偏向板向到达距离偏向板R=14_10-2m荧光屏上O′点,此点偏离入射方
向的距离y是多少?
翰林汇
20.(15分)
如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个带电量为-q的油滴,从A点以
速度υ竖直向上射入电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨
迹的最高点时,测得它的速度大小恰为υ/2.则:
(1)电场强度E为多大?
(2)A点到最高点的电势差为多少?
翰林汇
21.(15分)
如图所示,两块水平放置平行金属板M.N,组成一个电容为C电容器,M板接地,正中
有一小孔B,质量为m,电量为q的带电液滴,从B孔上方h处的A点由静止分滴地
滴下,穿过B孔到达N板并把电量全部给N板.不计空气阻力及其他影响.求:
(1)第几滴液滴在MN间作匀速运动?
(2)能到达N板的液滴不会超过多少滴?
翰林汇
选择.填空题答题表
1
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11
12
13._______ . 14.________._________ . 15._________.___________.
16.________._________
. 17.______._________._________.
《电场》单元检测题 〈答卷〉
一.选择题
1.(5分) BD 2.(5分) A 3.(5分)
BCD 翰林汇4.(5分)
A 翰林汇5.(5分) BD
翰林汇
6.(5分) B
翰林汇7.(5分) C
翰林汇8.(5分) ABC
翰林汇9.(5分) C
翰林汇10.(5分)
D 翰林汇
11.(5分) AC
翰林汇12.(5分) CD
二.填空题
1.(5分)0.09 翰林汇2.(6分)2:1; 1:1 翰林汇3.(6分)500, 20pF