电场 单元质量评估（一）.doc

第一章 静 电 场(90分钟 100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分)1.两个点电荷A和B距离恒定，当其他点电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将( )A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定2.(2011武威高二检测)对于电场强度的两个公式下列说法正确的是( )A.由公式得F越大，E越大B.电场强度E与F、q无关C.由公式得Q越大，E越大，r越大，E越小D.公式适用于任意电场3.(2011咸宁高二检测)一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的( )4.静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为a的a点运动至电势为b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷为( )5.(2011银川高二检测)如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向的夹角为45，则下列结论正确的是( )A.此液滴带负电B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少6.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，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7.(2011遵义高二检测)在静电场中，下列说法正确的是( )A.沿着电场线方向，电势一定越来越低B.电场强度为零的点，电势一定为零C.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同D.只在电场力作用下，正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动8.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端.不计重力，下列表述正确的是( )A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加9.(2011玉溪高二检测)在真空中有两个等量的正电荷q1和q2,分别固定于A、B两点,DC为AB连线的中垂线,C为A、B两点连线的中点,将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有( )A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大C.q3受到的电场力逐渐减小D.q3受到的电场力逐渐增大10.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度为l，已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )11.如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为a=10 V,b=2 V,c=6 V,a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是 ( )12.(2011杭州高二检测)如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为a=5 V，c=3 V，那么a、c连线的中点b的电势b为( )A.b=4 VB.b4 VC.b4 VD.上述情况都有可能二、计算题(本大题共4小题，共52分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(2011临汾高二检测)(10分)某一平行板电容器两端电压是U，间距为d，设其间为匀强电场，如图所示现有一质量为m的小球，以速度v0射入电场，v0的方向与水平方向成45斜向上；要使小球做直线运动，则(1)小球带何种电荷?电量是多少?(2)在入射方向上的最大位移是多少?14.(12分)如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3 cm，A的带电量为qA=+2.010-9 C.求：(1)匀强电场的场强大小和方向；(2)小球B的电量和电性；(3)A、B连线中点处的场强大小和方向.15.(15分)如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动.小球的带电量为q，质量为m，绝缘细线长为L，电场的场强为E，若带电小球恰好能通过最高点A，则在A点时小球的速率v1为多大？小球运动到最低点B时的速率v2为多大？运动到B点时细线对小球的拉力为多大？16.(15分)一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图所示，求：(1)小球初速度v0；(2)电场强度E的大小；(3)小球落地时的动能Ek答案解析1.【解析】选C.电荷之间的相互作用力是独立的，互不影响，故其他点电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力一定不会变化，C正确，A、B、D错误.2.【解析】选B、C.是电场强度的定义式，只能用此式来计算其大小，不是电场强度的决定式，电场强度的大小取决于电场本身的性质，与F、q无关，A错误，B正确；只适用于点电荷的电场计算，是决定式，Q越大，E越大，r越大，E越小，C正确，D错误.3.【解析】选C.由v-t图像可以知道，随着时间的延长，负电荷的速度逐渐增大，加速度逐渐增大，即负电荷做加速运动，受到的电场力逐渐增大，负电荷带负电，故应该逆着电场线运动，且电场线越来越密，C正确.4.【解析】选C.由电势差公式以及动能定理：可得比荷为5.【解析】选A、B、D.液滴做直线运动，那么它在垂直于直线方向的合力为零，故液滴受到的电场力应该向右，液滴带负电，A正确；重力和电场力在直线方向的合力是沿直线斜向下的，故液滴做匀加速直线运动，B正确；合力做正功，C错误，D正确.6.【解析】选A.题中要求带负电的粒子在电场中仅受电场力一个力的作用，可沿电场线运动，还可做匀速圆周运动，这样的电场，只能是正点电荷的电场.当粒子被由静止或具有沿电场线方向的初速度释放时，粒子将沿电场线运动；当粒子具有垂直于电场线一定大小的速度时，粒子将做匀速圆周运动.故本题选A.7.【解析】选A.沿着电场线方向，电势一定越来越低,且电势沿电场线方向降低得最快，A对；电场强度的大小与电势的高低无必然关系，电场强度为零的点，电势不一定为零，电场强度相同的地方，电势不一定相同，B、C错；电荷的运动方向除了与电场力方向有关外，还与它的初速度方向有关，D错.8.【解析】选C.根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到M点后电场力做正功，速度增加，电势能在减小，则在M点的速度最小，A、D错；粒子在整个过程中只受电场力，根据牛顿第二定律知加速度不变，C正确.9.【解析】选A.中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，C、D错.10.【解析】选C.第三个小球受三个力的作用，它们的关系是3.【解析】选D.由于是匀强电场，所以a、b连线的中点与c点等势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势处指向低电势处，所以D正确.4.【解析】选C.若a、b、c所在的空间为匀强电场，b点的电势应该为4 V，但实际上ab段的电势差比bc段的电势差大，故b点电势应该小于4 V，C正确.【方法技巧】公式在非匀强电场中的应用(1)虽然公式只适用于匀强电场，但在非匀强电场中，我们也可以用此式来比较电势差的大小，这时E应取该段内的平均值.(2)根据分析，我们可得出一个重要结论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大.这是因为，在同一个等势面图中，我们往往把每两个等势面间的电势差取一个定值，如果等势面越密即相邻等势面的间距越小，那么场强就越大.13.【解析】小球做直线运动，受力分析如图：可知小球带正电荷 (2分)qE=mg(1分)U=Ed(2分)解得： (2分)由牛顿第二定律得：mg=ma(1分)由运动学的公式得：=2ax(1分)解得： (1分)答案：(1)正电荷 14.【解析】(1)B所处位置合场强为零，设匀强电场的场强为EE=EA=2104 N/C 方向向左(3分)(2)A、B整体水平方向所受外力平衡，则B带负电，电量qB=qA= 2.010-9 C(3分)(3)在A、B连线中点处 (3分)合场强E合=EA+EB-E=1.4105 N/C方向向右(3分)答案：(1)2104 N/C 方向向左(2)2.010-9 C 带负电(3)1.4105 N/C 方向向右【方法技巧】 求电场强度的四个方法E=是定义式，适用于任何电场，E与F、q无关，只取决于电场本身，E的方向规定为正电荷受到电场力的方向.(2)仅适用于真空中点电荷形成的电场.(3)电场强度的合成遵循平行四边形定则.(4)比较大的带电体的电场，可把带电体分成若干部分，每一部分看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算.15.【解析】小球受重力、电场力、细线拉力作用，它恰好能通过最高点，说明细线拉力TA=0,(2分)这时重力和电场力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故有qE+mg= (2分)解得 (1分)小球由A运动到B点，绳子拉力不做功，重力和电场力做功，由动能定理得：(qE+m