资源描述
静电场单元检测卷一
满分110分 时间90分钟
1．如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相等的图是：（ ）
2．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a，b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为
A. B. C. D.
3．图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出( )
A．三个等势面的电势关系是ja>jb>jc
B．三个等势面的电势关系是ja<jb<jc
C．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大
D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小
4．如图所示，虚线表示某电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一带正电的粒子以一定的初速度进入电场中，只在电场力作用下从M点运动到N点，此过程中电场力对该粒子做负功，则由此可知（ ）
A.M点的电势要比N点的高
B.此带电粒子在M点受到的电场力比在N点要大
C.带电粒子在M点的电势能比在N点要小
D.带电粒子经过M点时的速率比经过N点的要小
5．如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令。某一带电量q＝0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能EkA＝10 J，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ）
A、EkB＝2 J，WAB＝－8 J， B、EkC＝9 J，WBC＝1 J，
C、EkC＝1 J，WAC＝1 J， D、电场力从A到B做正功，从B到C做负功
6．如图所示，在XOY平面内有一个以O为圆心，半径为R的圆，P为圆周上的一点，半径OP与x轴成θ角。若空间存在沿y轴正方向场强为E的匀强电场,则O、P两点间的电势差UOP可表示为:( )
O
E
P
θ
y
x
A： B: C： D:
7．如图甲所示，两块大平行金属板Ａ、Ｂ之间的距离为ｄ，在两板间加上电压Ｕ，并将Ｂ板接地作为电势零点，现将正电荷ｑ逆着电场线方向由Ａ板移到Ｂ板，若用ｘ表示称动过程中该正电荷到Ａ板距离，则其电势能随ｘ变化图线为图3-40乙中的（ ）
8．用控制变量法，可研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为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
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
9．如图所示，水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连．在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态．现将电容器两板间的距离增大，则：
A．电容变大，小球向上运动 B．电容变大，小球向下运动
C．电容变小，小球保持静止 D．电容变小，小球向下运动
10．如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器。先将电键K闭合，等电路稳定后再将K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。则下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容变小 B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器内部电场强度大小不变 D． P点电势升高
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
11．如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为ma，mb，两球落地时间为ta，tb，落地时水平位移为xa，xb，则ma mb，ta tb，xa xb（填＞，＜或＝）
12．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片 （填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为 。此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为 ，方向为
13．如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，板间距离d＝5cm，电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：
（1）C、D两点的电势各为多少？
（2）将点电荷q=2×10-2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功？
14．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为C的正电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成600角，求： （1） 电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB；
（2） A、B两点间的电势差UAB；
（3） 该匀强电场的电场强度E.
A
B
E
60°
15．（8分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a，b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。
求：（1）B点的电场强度的大小和方向。
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。
（3）点电荷Q的位置坐标。
16．（8分）一个电子以v0＝4×107m/s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E＝2×105V/m的匀强电场中，如图所示，已知电子电量－e＝－1.6×10－19C，电子质量m＝9.1×10－31kg.。试求：
（1）从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少?
（2）电子速度减小为0所需的时间是多少?
17．(12分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C、质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0 m/s，如图12所示．(g取10 m/s2)试求：
(1)物块向右运动的最大距离；
(2)物块最终停止的位置
18．（12分）一个初速度为零的电子在U1=45V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示。若平行板间的距离d=1cm，板长l=1.5cm，电子的电荷量e=1.6×10 -19C，电子的质量m=9×10 -31kg，求：
（1）电子进入平行板间的速度v0多大？
（2）若电子恰能沿平行板右边缘射出，加在平行板上的电压U2为多大？
试卷第4页，总4页
参考答案
1．C
【解析】
试题分析：电场是有大小有方向的物理量，所以C对
考点：电场
点评：本题考察了对电场性质的理解，即电场是有大小有方向的物理量。
【答案】 B
【解析】 对c球受力分析可知，水平方向上受a、b的库仑力和匀强电场的电场力3个力的作用而平衡，有，解得。综上所述，正确答案为B。
【考点定位】 电荷在电场中的受力及力的平衡
3．C
【解析】
试题分析：
物体作曲线运动时，一定受到指向其曲线内侧的力，若物体只受电场力，则电场力一定指向曲线内侧，然后根据电场力做功情况进一步判断动能、电势能的变化情况，或者根据电场线方向判断电势的高低．由于电场线跟等势线互相垂直，所以根据题意可知，带电粒子所受电场力指向曲线内侧，带电粒子从M运动到N过程中电场力做负功，电势能增加，动能减小，故N动能小，电势能大，故C正确，D错误；由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故A错误；
考点：等势线与电场线、电场力做功
点评：本题考查了通过等势线判断电场线，并通过电场力做功特点判断电势能变化。
4．C
【解析】
试题分析：粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，故A错误；根据电场线或等势面的疏密程度可知，M点的场强小于N场强，粒子在M点受的电场力小于在N点受的电场力．故B错误．电场力做负功电势能增加，粒子在N点的电势能大于在M点的电势，故C正确；电场力做负功，则知动能减小，速率减小，即M点的速度大．故D错误；
故选C．
考点：电势能；电场强度；电势．
点评：根据电场线与等势面垂直和轨迹的弯曲方向判断电场力的大致方向．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．
5．B
【解析】
试题分析：相邻等势线的电势差大小均为10V，而沿电场线方向电势减小，所以, ,从A运动到B,电场力做负功，电势能增大，动能减小，而粒子在零电势上的电势能为零，所以为,所以B点动能为
从B运动到C，电场力做正功，电势能减小，动能增大，,
从A运动到C过程中，电场力做负功，故
故选B，
考点：考查了带电粒子在电场中的运动
点评：做本题需要注意电场力做功情况，先根据等势面判断电场线的方向，根据正电荷电场规律判断电场力做功情况
6．D
【解析】
试题分析：沿着电场线方向电势逐渐降低，则0点的电势比P点低，则．
故选D
考点：考查了电场强度与电势差之间的关系
点评：解决本题的关键会运用求匀强电场中两点间的电势差．
7．C
【解析】
试题分析：由U=Ed，场强一定，沿着电场方向电势降低，所以电势逐渐减小，由电势能的公式可知电势能也随着距离的变化而均匀变化
考点：考查电势与电势差的关系
点评：明确两板之间为匀强电场，能够根据U=Ed判断出电势差随着d的变化而均匀变化
8．A
【解析】
试题分析：根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，极板所带电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大．故CD错误．根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大．故B错误，A正确．
故选A
考点：电容器的动态分析．
点评：本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式．
9．D
【解析】
试题分析：将电容器两板间的距离增大，由电容的决定式，可知，电容变小．故AB错误，电容器与电池相连，板间电压不变，由得知，板间场强变小，则质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动．故C错误，D正确．
故选D．
考点：电容器的动态分析．
点评：本题是电容器动态分析问题．关键根据电容的决定式和板间场强公式结合进行分析．
10．ACD
【解析】
试题分析：当平行板电容器充电稳定后，两板间存在匀强电场，当开关断开后，两极板的电量不变，当变化极板间距，从而改变电容器的电容，但极板间的电场强度却不变化．
A、将B板向下平移一小段距离，由可知电容器的电容变小，故A正确；
B、由、、可知，，只改变极板间距，没有改变电荷分布密度，板间场强不变，故B错误，C正确；
D、板间场强不变，故D错误。
故选：ACD。
考点：电容器的动态分析．
点评：电容器的电容由两板间距、正对面积与电介质决定；而两板间的电场强度则由电容器的电量、电介质及正对面积决定．当开关断开时，电容器的电量不变；而开关闭合时，电容器的电压却不变．
11．>;=;<
【解析】
试题分析：两球带同种电荷，那么两球在水平方向受到的对方给的电场力大小相等，方向相反，对各小球进行受力分析有：
由于绳子剪断后，竖直方向均做自由落体运动，由于它们起始都在同一个水平高度，因此时间相等；它们各自在水平方向的合力大小相等，因此在水平方向的加速度之比为，水平方向是做初速度为零的匀加速直线运动，位移之比为加速度之比。
考点：库仑定律，平抛运动
点评：本题考查的知识点比较多，设计了运动的独立性以及物体的受力平衡等，较好的考查了学生综合知识应用的能力，
12．不张开，静电屏蔽， E，水平向左
【解析】
试题分析：因为处于电场中的导体内部会激发一个与外部电场大小相等，方向相反的电场，即合电场为零，所以箔片不会张开，此现象我们叫做静电屏蔽现象
考点：考查静电屏蔽现象
点评：本题考查知识点较为基础，对静电屏蔽现象不做重点要求，一般情况只考察对知识点的理解和特点区分问题
13．-0.6V
【解析】
试题分析：（1）B板接地，；沿电场方向有：
∴ （2分）
同理，
∴ （2分）
电势差： （1分）
（2）电势差：
将点电荷q=2×10-2C从C匀速移到D过程，动能定理：
∴
考点：本题考查电势和电势差以及电场力做功，
点评：求电势的时候首先要求电势差，根据电势差与电势的关系再求电势的值，求电势差的方法是根据电场力做功W=qU
14．（1）0.1J（2）5000V（3）
【解析】
试题分析：（1）电荷由A移到B的过程中等于电势能的减少量
即
（2）A、B两点间的电势差
（3）匀强电场的电场强度
考点：匀强电场的电场强度与电势差的关系
点评：在公式中，d是沿电场线方向的距离，不是两点间的距离。
参考答案
15．（1）（2）负电荷（3）x=2.6m。
【解析】
试题分析：（1）由图可知，B点的电场强度，方向指向x负方向。------------------2分
同理A点的电场强度EA=40N/C，方向指向x正方向。
（2）点电荷Q应位于A、B两点之间，带负电荷。----------------------------------------2分
（3）设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场E=可知
解得x=2.6m。（另解x=1舍去）----------------------------------------------------------4分
考点：本题考查了带电体在电场中的运动，
点评：此类型的题目，需要根据运动情况，判断电场力的方向，然后判断电荷的正负
16．（1），0.2m；（2）。
【解析】（1） ， ；，
（2）
本题考查电荷在电场中的加速，在电场中运动时，由电场力做功eU和动能定理可求得电势差大小，再由U=Ed可求得两点之间距离，由电场力提供加速度，粒子做匀加速直线运动，由v=at可求得运动时间
17． (1)0.4 m (2)O点左侧0.2 m处
【解析】(1)设物块向右运动的最大距离为xm，由动能定理得：
－μmgxm－E|q|xm＝0－mv02
可求得：xm＝0.4 m.
(2)因Eq>μmg，物块不可能停在O点右侧，设最终停在O点左侧且离O点为x处．
由动能定理得：
E|q|xm－μmg(xm＋x)＝0
可得：x＝0.2 m.
本题考查带电粒子在电场中的加速，在物体向右运动到速度减小到零的过程中，电场力和摩擦力均作负功，由动能定理列式可求得最大距离，由于电场力大于最大静摩擦力，物体向左运动，知道速度减小到零，电场力做功等于克服阻力做功，克服阻力做功与路程有关，列式求解
18．（1）（2）40v
【解析】
试题分析：（1）电子在加速电场中，电场力做功为eU1，根据动能定理求出速度v0．
（2）电子进入平行板间，只受电场力作用，电子做类平抛运动．若电子恰能沿平行板右边缘射出时，水平位移大小等于板长，竖直位移大小等于板间距离的一半．根据牛顿第二定律和位移公式求出电压U2．
（1）
（2）电子在平行板间的加速度为 ①
电子的竖直分位移为 ②
电子的水平分位移为 ③
联立以上三式并代入数据得：
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用．
点评：带电粒子垂直进入匀强电场中，只受电场力时，带电粒子做匀变速曲线运动，采用运动的分解方法处理．
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