1、第一章静电场单元测试卷一、选择题(1-8题单选,每题3分,9-13题多选,每题4分)ABCD1下列选项中的各 1/4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 1/4 圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是 ( )2将一电荷量为 +Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等a、b为电场中的两点,则 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,MOP = 60电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为
2、( )A12 B21 C2 D43.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图1-69所示,电场强度为零的地方在 ( )AA和B之间 BA右侧CB左侧 DA的右侧及B的左侧图1-69BAQ4Q图1-70图1-714如图1-70所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,则下列说法正确的是( )A保持S闭合,将A板向B板靠近,则增大B保持S闭合,将A板向B板靠近,则不变C断开S,将A板向B板靠近,则增大D断开S,将A板向B板靠近,则不变5如图1-71所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向
3、的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( )A自由落体运动 B曲线运动C沿着悬线的延长线作匀加速运动 D变加速直线运动FqOabcd图1-726.如图是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电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Ba、b、c、d四点的场强大小关系是EdEaEbEc Ca、b、c、d四点的场强大小关系是EaEbEcEdD无法确定这四个点的场强大小关系7以下说法正确的是( )A由可知此场中某点的电场强度E与F成正比B由公式可知电场中某点的电势与q成反比C由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意
4、两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D公式C=Q/U,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关8.如图1-75所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为:( )图1-75AB 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( )A.5 F/9 B.4F/5 C.5F/4 D.9F/5图图1-7310. A、B在两个等量异
5、种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则( ) A.同一点电荷在A、B两点的电势能相等B.把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小C.把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大D. A、B两点的连线上任意两点的电势差为零11一个电子在电场中A点具有80eV的电势能,当它由A运动到B克服电场力做功30eV,则( ) A电子在B点的电势能是50eV B电子的电势能增加了30eV CB点的电势为110V DB点的电势为-110V图1-7412.如图1-74所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
6、A电荷从a到b加速度减小 Bb处电势能大Cb处电势高 D电荷在b处速度小13.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度为了使指针张开角度增大一些,应该采取的措施是( )A断开开关S后,将A、B两极板靠近一些B断开开关S后,将A、B两极板分开一些C断开开关S后,将A板上移一些D保持开关S闭合,减小R的阻止12345678910111213二、填空题(每空4分)14如图1-76所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为10000Vm,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm,若B接地,则A、C间电势差UAC_ _,将带电量为1.010-12
7、C的点电荷置于C点,其电势能为_ _ 15.带正电1.010-3C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_ _,AB两点电势差为_ _图1-77三、计算题16(10分)如图1-77所示,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60角,则此电场的电场强度多大?AB图1-7917(15分)如图1-79所示,质量m5.0X10-8千克的带电粒子,以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央,水平飞入电场,已知金属板长0.1m,板间距离d2X10-
8、2m,当UAB =1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,UAB的变化范围是多少?(g取10ms2)18(15分).如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m = 0.2 kg、带电荷量为q = +2.0106 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数 = 0.1从t = 0时刻开始,在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向,g取10 m/s2)求: 在第15 s末小物块的速度大小; 在015 s内小物块的位移大小答案9. BD 分析:设一球A的带电量为Q,则另一球B的带电量可能为5
9、Q或5Q,由库仑定律 如果两球接触后,A球的带电量可能为3Q或2Q,B球的带电量可能为3Q或2Q,由库仑定律: 或 1 2 3. C 、解析在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电量大于B的电量,且A较远,可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零故C正确 4. D解析球在电场中平衡,则所受电场力、重力及绳的拉力的合力为零由平衡条件得tan mg(qE),故要判断的变化,只需判断电场强度E的变化即可S闭合时,U不变,A向B靠近,d减小,由Ed(U),可知E增大,角增大,故A正确S断开,则Q不变,A向B靠近,E不变,则角不变,故D项正确
10、5. C 解析悬线烧断前,小球受重力、拉力、电场力平衡,重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断细线,物体受重力、电场力,两个力合力恒定,沿细线方向,合力方向与速度方向在同一条直线上,所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动故C正确A、B、D错误故选C 6. B 对于电扬中给定的位置,放入的检验电荷的电量不同,它受到的电场力不同,但是电场力F与检验电荷的电量q的比值F/q即场强E是不变的量,因为F=Eq,所以F跟q的关系的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率的大小即表示场强的大小,由此可得出EdEbEaEc。 7.D 10. AD 解析A、B、C等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,同一电荷在A
11、、B两点的电势能必定相等故A正确,BC错误D、由于AB处在同一等势线上,A、B连线上的任意两点的电势差一定为零故D正确故选AD 11. BD 12 BD. 电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是UAUB,C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由ab电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确。 BD
12、 8. C 13. 增大、减小、增大 14. 40V -6.010-11J 15. 6J 6000V 16500V/m 17 解:(1)当UAB=103V时,带电粒子恰能做匀速直线运动,则有 Eq=qU/d=mg 得q =mgd/U=5108100.02/103 =11011C。(2)当微粒正好从B出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,有水平方向 L=v0t1 竖直方向 d/2=a1 t12/2 mgqU1/d=ma1 联立、代入数据得U1=200V。 (3)当粒子正好从A出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,水平方向 L=v0t2 竖直方向 d/2=a2 t22/2 qU2/dmg =ma2 联立、代入数据得U2=1800V。综上所述,AB间电压在 200V,1800V 之间