物理选修3-1第一章静电场单元测试题

1物理选修 3-1 第一章静电场单元测试题、选择题(每题 5 分，共 55 分。每题有一个或一个以上的选项是正确的，选项不全且无错的得 3 分。把正确选项填在后面表中。)1、关于电场力和电场强度，下列说法正确的是 (C )(A) 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致；(B) 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比(C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致（D）电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大2、关于电势和电势能下列说法中正确的是（ D ）（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。3、下列说法中正确的是（D ）（A）在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；（B）电荷在场强为零处的电势能也为零；（C）在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；（D）在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。4、如上图为某电场中的电场线和等势面，已知 A=10V， C=6V，ab=bc，则 (C )(A) B=8V (B) B8V (C) B8V (D)上述三种情况都可能5、关于电势差的说法中，正确的是 (B )(A)两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功(B)1C 电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了 1J 的功，这两点间的电势差就是 1V(C)在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关(D)两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比6、一个带电粒子射入一固定在 O 点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线 abc 所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断错误的是：（ ACD ）（A）粒子在 a b c 的过程中，电场力始终做正功；（B）粒子在 a b c 的过程中，一直受静电引力作用；（C）粒子在 a b c 的过程中，ab 段受引力，bc 段受斥力；（D）粒子在 a b c 的过程中，ab 段逆着电场线，bc 段顺着电场线。7、四种电场的电场线如图 2 所示一正电荷 q 仅在电场力作用下由 M 点向 N 点作加速运动，且加速度越来越大则该电荷所在的电场是图中的（D） 28、在研究平行板电 容器电容的实验中，电容器的A、 B 两极板带有等量 异种电荷， A 板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是（BC）(A)增大 A、 B 板间的距离，静电计指针张角变小(B)减小 A、 B 板间的距离，静电计指针张角变小(C)把 B 板向上平移，减小 A、 B 板的正对面积，静电计指针张角变小(D)在 A、 B 板间放入一介质板，静电计指针张角变小9、某平行板电容器标有 2.5F，这是表示( B )(A)该电容器带电量不能超过 2.510-6C (B)要使两板间电压降低 1V，它所带的电量必减少 2.510-6C(C)电容器只有在带电时电容量为 2.510-6 F (D)(D)如在板间插入电介质，电容将减小。10、传感器是把非电物理量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量（如电压、电流、电容等）变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容 C 和导电液与金属棒间的电压 U 的变化就能反映液面的升降情况，即（ AD）（A）电源接通，若此后电容 C 减小，反映 h 减小（B）电源接通，若此后电容 C 减小，反映 h 增大（C）电源接通再断开，若此后电压 U 减小，反映 h 减小（D）电源接通再断开，若此后电压 U 减小，反映 h 增大11、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（BD）（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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11答案二、填空题（每题 6 分，共 24 分）12、在 x 轴上有两个点电荷，一个带正电荷 Q1，另一个带负电荷 Q2，且 Q1 2Q2，用E1、 E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在 x 轴上， E1 E2的点共有_处，+-qm3其中_处的合场强为零，_处的合场强为 2E2。(2、 Q2外侧、 Q1Q2中间连线上某处)13、将一个 106 C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点，克服电场力做功 2106 J。从 C点移到 D 点，电场力做功 7106 J，若已知 B 点比 C 点电势高 3V，则 A、 B、 C、 D 各点的电势高低是（从高至低填写） ，UDA _V （ D、 A、 B、 C，2）14、平行板电容器所带量 Q=4l0-8C，它的两极板之间电压 U=2v，则它的电容为 210-2_F；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 1 V，两板间的电场强度将变为原来的 1/2 。15、如图，在匀强电场中，a 、 b 两点连线与电场线成 60 角将正电荷由 a 点移到 b 点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是 斜向上 (填斜向上或斜向下)如果 ab 相距 0.20m,场强为 2103NC,正电荷的电量为 410-4C,则从 a 到 b 电荷的电势能变化了 810-2 焦耳三、计算题（共 2 题，21 分）16、 （10 分）一个电子以 v0=4l07ms 的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度 E=2l05Vm 的匀强电场中，如图所示已知电子电量 e=-1.610-19C，电子质量 m=9.110-31kg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)电子到达速度为 0 之点所需的时间是多少? 4.55l0 3V; 2.27l0-2m; 1.1l0-9s解：（1）由动能定理得： evUe2/0201 代入数据得：U =4.55103V由 EdUE/ 代入数据得：d=2.2710 -2m（2）由运动学有 0021tv 代入数据得：t =1.110 -9s17、 （11 分）有两块水平放置的、带有等量异种电荷的平行金属板，板长 1.5cm，板间电场强度为 1.2l04NC，方向竖直向上有一电子沿水平方向以 2.6107ms 的初速度从两极正中间垂直射入电场，问电子离开极板时，竖直向下偏离了多少距离?(巳知电子质量 m=9.1l0-3lkg,电子电量 e =-1.610-19C) 3.5l0-4m解：图略。电子在电场中运动的时间为： 0/vLt电子在电场中加速度： mqEa/4电子离开极板时竖直向下的偏转距离： 21aty由以上各式得：201vLmqEy代入数据得： 4105.3ym补充题（有时间者可选做）1、如图所示，半径为 R 的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电量为 Q，若在圆环上切去一小段 l（l 远小于 R） ，则圆心 O 处产生的电场方向和场强大小应为（ BD ）（A）方向指向 AB （B ）方向背向 AB （C）场强大小为 2Rkl （D）场强大小为32klQ2、如图平行板电容器，其两板始终保持跟一直流电源的正、负极相连接，当两板间入电介质时，电容器的带电量和两极板间的电势差的变化是 ( C )(A)带电量不变，电势差增大 (C)带电量增大，电势差不变(D)带电量不变，电势差减小 （D）带电量减小，电势差不变3、图为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，如果该电容器两端的电压从 40V 降低到 36V，电容器释放的电量为 (A )(A)0.02C (B)0.08C (C)0.16C (D)0.20C4、在点电荷 Q 产生的电场中，有三个等势面 a、 b、 c，如图所示。Ua30V，U b20V，U c10V，则点电荷 Q 所带的电荷是正电荷还是负电荷？ 。若使一带电粒子沿 KMN 路径穿过电场，则粒子所带电荷是正电荷还是负电荷？ 。若粒子所带电量为 3.210-19C，则从 K 到 M 电场力做功为 J，粒子从 K 到N 电势能的变化量为 。 （正电荷，正电荷， 6.410 18 ，0）5、如图所示，在匀强电场中有 a、 b、 c 三点构成一直角三角形ac 垂直于电场线，ab 长 40cm，电场强度为 2105NC 现将一个电子由 b 点移至 a 点，电场力做了 6.410-15J 的功，如果从 a 点移至 c 点，电场力做功为 0 。6、如图所示，一质量为 m 的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成 角 (1)此小球带正电荷还是带负电荷? (2)若已知电场强度为 E、小球带电最为 Q，求出此小球的质量(3)若将细线突然剪断，小球在电场力和重力作用下做何种性质的运动? 加速度为多大?解：（1）小球带负电（2）小球共受三个力的作用（图略） ，由平衡条件有 tan/tangqEmgqE（3）细线突然剪断，小球将沿电场力和重力的合力方向做匀速直线运动，则：cos/cos/gamgF加 速 度合7、如图所示，质量为 0.2kg 的物体带电量为 410-4C，从半径为 0.3m 光滑的 1/4 圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为 0.4，整个装置处于 E10 3N/C5的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：（1）E 水平向左；（2）E 竖直向下。(（1）0.4m；（2）0.75m)解：（1）E 水平向左时，设物体在水平面上滑行的最大距离为 L则对全程由动能定理有： 0)(qEmgqRg)(/qmgL代入数据得：L=0.4m（2）E 竖直向下时，则对全程同样由动能定理有： 0LqEmgR代入数据得： 75.0 m8、质量为 m,带电量为+ q 的微粒在 O 点以初速 v0 与水平方向成 角射出，如图所示，微粒在运动过程中所受阻力大小恒为 f。(1) 如在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿 v0 方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值。(2)若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场，仍保持微粒沿 v0 方向做直线运动，并且经过一段时间后微粒又回到 O 点，求微粒回到 O 点时的速率。E min=mgcos /q;v=v0(mg-f)/(mg+f)1/2解：（1）以 v0 方向为 x 正方向，垂直于 v0 方向斜向上的方向为 y 正方向建立坐标系，微粒同受重力、电场力、阻力三个力的作用。 （图略） 设 E 的方向 x 正方向的夹角为 ，则要使微粒沿 x 正方向做直线运动，必须满足： sin/cocossinqmggqE当 E 的方向与 y 正方向垂直，即 =90时 E 最小为： qmg/cosi（2）当 E 水平向左时，同样建立上面的坐标系，并设微粒沿 x 正方向的位移为 L， 加