高中物理 第1、2章 静电场 电势能与电势差 142单元测试 鲁科版选修31.doc

第1、2章静电场电势能与电势差单元测试1.电场强度e的定义式为e，库仑定律的表达式为fk，下列说法正确的是()a.e也适用于点电荷产生的电场b.e中的f是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量c.e中的f是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量d.fk中，k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小解析：定义式适用于所有情况，式中的q是试探电荷.答案：abd2.ab是长为l的均匀带电细杆，p1、p2是位于ab所在直线上的两点，位置如图甲所示.ab上电荷产生的电场在p1处的场强大小为e1，在p2处的场强大小为e2.则下列说法中正确的是()a.两处的电场方向相同，e1e2b.两处的电场方向相反，e1e2c.两处的电场方向相同，e1e2d.两处的电场方向相反，e1e2解析：本题不能采用定量计算的方法，只能定性分析.如图乙所示，在细杆的中点处作一虚线，虚线左边的电荷在p1点产生的场强为零.虚线右边的电荷量只有总电荷量的一半，p1点离虚线的距离和p2点离杆右端的距离均为，故e1e2.答案：d3.如图所示，实线是一族未标明方向的由点电荷q产生的电场线，若带电粒子q(|q|q|)，由a运动到b，电场力做正功.已知在a、b两点粒子所受电场力大小分别为fa、fb，则下列判断正确的是()a.若q为正电荷，则q带正电，fafbb.若q为正电荷，则q带正电，fafbc.若q为负电荷，则q带正电，fafbd.若q为负电荷，则q带正电，fafb解析：由a运动到b电场力做正功可知，两电荷电性相同，又由电场线的疏密知fafb.答案：a甲4.如图甲所示，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球a.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b，当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为.若两次实验中b的电量分别为q1和q2，分别为30和45，则为()a.2b.3c.2d.3解析：乙a球的受力分析图如图乙所示，由图乙可得fgtan ，由库伦定律得f，式中rlsin (l为绳长)，由以上三式可解得qb，因qa不变，则2.答案：c5.如图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球a、b，把它们置于水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动.设a、b的电荷量绝对值依次为qa、qb，则下列判断正确的是()a.小球a带正电，小球b带负电，且qaqbb.小球a带正电，小球b带负电，且qaqbd.小球a带负电，小球b带正电，且qaqb解析：若小球a带正电，小球b带负电，则b球所受的合外力向左，不可能向右做匀加速直线运动，所以选项a、b错误；对于a、b整体，所受外力向右，所以小球a带负电，小球b带正电，且qaqb，即选项d正确.答案：d6.ab和cd为圆上两条相互垂直的直径，圆心为o.将电荷量分别为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.可放在a点，q2qb.可放在b点，q2qc.可放在c点，qqd.可放在o点，qq解析：由平行四边形定则知，q、q在o点产生的电场强度大小为：e2cos 60，方向为od方向，故在c点放qq的点电荷后，o点场强为零.答案：c 7.将一正电荷从无穷远处移向电场中的m点，电场力做的功为6.0109 j；若将一个等量的负电荷从电场中n点移向无穷远处，电场力做的功为7.0109 j.若取无穷远处电势0，则下列有关m、n两点的电势m、n的关系中，正确的是()a.mn0b.nm0c.nm0 d.mn0解析：取无穷远电势0，对正电荷有：wmqumq(m)qmm对负电荷：wnqunq(n0)qnn所以nm0，选项c正确.答案：c8.如图所示，长为l、倾角30的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的a点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则()a.小球在b点的电势能一定大于小球在a点的电势能b.a、b两点的电势差一定为c.若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值一定是d.若该电场是ac边中垂线上某点的点电荷q产生的，则q一定是正电荷解析：对于小球由a点运动到b点的过程，根据动能定理得：quabmglmvmv，解得a、b两点的电势差一定为，小球在b点的电势能一定小于小球在a点的电势能，即选项b正确、a错误.若电场是匀强电场，则该电场的场强沿斜面的分量必等于，但垂直于斜面的分量必大于或等于零，因此电场的场强的最小值一定是，即选项c正确.若该电场是ac边中垂线上某点的点电荷q产生的，若q在ab上方，则q一定是负电荷；若q在ab下方，则q一定是正电荷，所以选项d错误.答案：bc9.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在o点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小.比较a、b、c、d这四点，小球()a.在最高点a处的动能最小b.在最低点c处的机械能最小c.在水平直径右端b处的机械能最大d.在水平直径左端d处的机械能最大解析：由题意知，小球所受的重力与电场力的合力沿boc的角平分线方向，故小球在a、d两点动能相等；小球在运动中，电势能与机械能相互转化，总能量守恒，故在d点机械能最小、b点机械能最大.答案：c10.如图所示，空间有与水平方向成角的匀强电场，一个质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂于o点.当小球静止时，细线恰好处于水平位置.现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变，则该外力做的功为()a.mgl b.mgltan c.mglcot d.解析：由小球在平衡位置的受力可知：qesin mg设用外力缓慢拉至最低点外力做功为w，由动能定理得：wmglqelcos(45)0解得wmglcot .答案：c11.人体的细胞膜内外存在的电势差(膜电位差)u约为35 mv，细胞膜厚度d约为7.0109 m.细胞膜有选择的让钾离子或钠离子通过，以保持细胞内外的电势差和渗透压.当一个一价的钠离子(电荷量q1.61019 c)，从图中的a到b通过细胞膜时(细胞膜内的电场看做匀强电场，且细胞膜内外电势为ab)，则：(1)它受到的电场力多大？(2)电