高二上学期《静电场》（前6节）wq

2012 级高二上学期物理级高二上学期物理 静电场静电场 单元测试题单元测试题 命题人 王琴命题人 王琴 审题人 彭勤海审题人 彭勤海 本试卷分为第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 110 分 答题时间 120 分钟 第第 卷 选择题卷 选择题 共共 48 分 分 一 选择题 本题共 12 小题 每题 4 分 共 48 分 在每题给出的四个选项中 有的只有一个选 项正确 有的有多个选项正确 全选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 有选错或不选的得 0 分 1 关于静电场 下列说法正确的是 A 电势等于零的物体一定不带电 B 电场强度为零的点 电势一定为零 C 同一电场线上的各点 电势一定相等 D 负电荷沿电场线方向移动时 电势能一定增加 2 一电荷只在电场力作用下 在电场中逆着一条电场线从 A 运动到 B 则在此过程 A 电荷的动能可能不变 B 电荷的势能可能不变 C 电荷的速度可能不变 D 电荷的加速度可能不变 3 如图所示的真空空间中 仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷 则图中 a b 两点电场强度和电势均相同的是 4 如图将一个不带电的枕形导体 移到带正电的带电体 C 的附近 达到静电平衡时 则 A A 端带负电 B 端带正电 感应电荷在 B 端的场强等于 A 端场强 B A 端带负电 B 端带正电 感应电荷在 B 端的场强小于 A 端场强 C A 端带正电 B 端带负电 感应电荷在 B 端的场强大于 A 端场强 D A 端带负电 B 端带正电 用金属线将 A 端接地时 将有负电荷渗入大地 5 如图 将一负检验电荷 Q 由 y 轴上 a 点移至 x 轴上 b 点时 需克服电场力做功 w 若从 a 点 移至 x 轴上 c 点时 也需克服电场力做功 W 那么关于此空间存在的静电场可能是 A 存在电场强度方向沿 y 轴正向的匀强电场 B 存在电场强度方向沿 x 轴正向的匀强电场 C 处于第 象限某一位置的正点电荷形成的电场 D 处于第 象限某一位置的负点电荷形成的电场 6 如图所示 在地面附近的电场中 有一条沿竖直方向的电场线 若将带电尘粒在 A 点从静止 释放 带电尘粒沿竖直方向下落 到达 B 点时的速度为零 则 A 尘粒在 A 处受的电场力一定大于在 B 处受的电场力 B A 点的电势一定比 B 点的电势高 C 电场中 A 点的场强一定小于 B 点的场强 D 带电尘粒在 A 点的电势能大于在 B 点的电势能 7 如图 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 A 电荷从 a 到 b 加速度减小 B b 处电势能大 C b 处电势高 D 电荷在 b 处速度小 8 在真空中 两点分别放置等量异种电荷 在电场中通过 两点的竖直平面内对称位 置取一个矩形路径 abcd 如图所示 现将一电子沿 abcd 移动一周 则 下列判断正确的是 由 a b 电场力做正功 电子的电势能减小 由 b c 电场对电子先做负功 后做正功 总功为零 由 c d 电子的电势能一直增加 由 d a 电子的电势能先减小后增加 电势能总增加量为零 9 如图所示 粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷 带负电的小物体以初速度v1 从M点沿斜面上滑 到达N点时速度为零 然后下滑回到M点 此时速度为v2 v2QB B 小球 A 带正电 小球 B 带负电 且 QAQB D 小球 A 带负电 小球 B 带正电 且 QA QB 12 如图所示 一绝缘的长为 L 两端分别带有等量异种电荷的轻杆 电量的绝对值为 Q 处在 场强为 E 的匀强电场中 杆与电场线夹角为 60 若使杆沿顺时针方向转过 60 以杆上某一点 为圆心转动 则下列叙述正确的是 A 电场力不做功 两电荷电势能不变 B 电场力做的总功为QEL 两电荷的电势能减少 2 1 C 电场力做的总功为QEL 两电荷的电势能增加 2 1 d a a c b D 电场力做的总功大小跟转轴位置有关 第第 卷 非选择题卷 非选择题 共共 62 分 分 二 填空题 共 4 小题 共 12 分 把答案直接填写在题中横线上 不要求写出演算过程 13 一个带正电的质点 电量 在静电场中由 a 点移到 b 点 在这过程中 除qC 2010 9 电场力外 其他力作的功为 质点的动能增加了 则 a b 两点间的电6010 5 J8010 5 J 势差 AB U V 14 如图所示的 A B C D E F 为匀强电场中正六边形的六个顶点 已知 A B C 三点的电势分别为 1V 1V 5V 则 D 点的电势 D为 V 电场强度的方向是 15 在光滑的水平面上有两个电量分别为 Q1 Q2的带异种电荷的小球 Q1 4Q2 m2 4m1问要保持两小球距离不变 可以使小球做匀速圆周运动 两小球的速度大小之 比为 只受库仑力作用 16 一电子以 4 106 m s 的速度沿与电场垂直的方向从 A 点水平垂直于场 强方向飞入 并从 B 点沿与场强方向成 150 的方向飞出该电场 如图所示 则 A B 两点的电势差为 V 电子的质量为 9 1 10 31 kg 电荷量 为 1 6 10 19 C 三 计算题 共 5 小题 共 50 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只 写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 17 如图所示的一簇平等线为求知方向的匀强电场的电场线 沿与平行线成 60 角的 AB 方向 把 1 C 负电荷以 A 点移到 B 点 电场力做了 2 J 的功 AB 间距离为 2cm 问 1 匀强电场的场强多大 方向如何 2 若 B 点电势为 1V 则 A 点电势是多大 3 电子处于 B 点时 它具有的电势能是多少电子伏 它从 A 点移到 B 点 电势能增加多少 电子伏 18 如图所示 倾角为 的斜面 AB 是粗糙且绝缘的 AB 长为 L C 为 AB 的中点 在 A C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场 与斜面垂直的虚线 CD 为电场的边界 现有一质量为 m 电荷量为 q 的带正电的小物块 可视为质点 从 B 点开始在 B C 间以速度 v0沿斜面向下做 匀速运动 经过 C 后沿斜面匀加速下滑 到达斜面底端 A 时的速度大小为 v 试求 1 小物块与斜面间的动摩擦因数 2 匀强电场场强 E 的大小 19 如图所示 将一个质量为 m 0 2kg 电荷量为 q 7 5 10 5C 的小球固定在绝缘轻绳的一端 绝缘轻绳的另一端固定在 O 点 小球的大小忽略不计 绳和小球置于匀强电场之中 电场的方 向如图所示 当小球静止在 B 点时 绝缘轻绳与竖直方向的夹角为 37 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求该电场的场强 E 的大小 2 若将小球拉至水平位置 OA 在此处将小球自由释放 求小球摆动到竖直位置时 小球 对绳的拉力大小 20 如图所示 固定于同一条竖直线上的 A B 是两个带等量异种电荷的点电荷 电荷量分别为 Q 和 Q A B 相距为 2d MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆 另有一个穿过细杆的带电小球 p 质量为 m 电荷量为 q 可视为点电荷 不影响电场的分布 现将小球 p 从与点电荷 A 等高 的 C 处由静止开始释放 小球 p 向下运动到距 C 点距离为 d 的 O 点时 速度为 v 已知 MN 与 AB 之间的距离为 d 静电力常量为 k 重力加速度为 g 求 1 C O 间的电势差 UCO 2 O 点处的电场强度 E 的大小 小球 p 经过 O 点时的加速度 3 小球 p 经过与点电荷 B 等高的 D 点时的速度 21 足够长的粗糙绝缘板 A 上放一个质量为 m 电荷量为 q 的小滑块 B 用手托住 A 置于方向水 平向左 场强大小为 E 的匀强电场中 此时 A B 均能静止 如图所示 现将绝缘板 A 从图中位 置 P 垂直电场线移至位置 Q 发现小滑块 B 相对 A 发生了运动 为研究方便可以将绝缘板 A 的运 动简化成先匀加速接着匀减速到静止的过程 测量发现竖直方向加速的时间为 0 8 s 减速的时 间为 0 2 s P Q 位置高度差为 0 5 m 已知匀强电场的场强 E A B 之间动摩擦因数 0 3mg q 0 4 g 取 10 m s2 求 1 绝缘板 A 加速和减速的加速度分别为多大 O E A B 2 滑块 B 最后停在离出发点水平距离多大处 2012 级高二上学期物理级高二上学期物理 静电场静电场 单元测试题单元测试题 答 题 卡 班级班级 姓名姓名 学号学号 成绩成绩 二 填空题 二 填空题 12 分 分 13 14 15 16 三 计算题 三 计算题 5 10 分分 50 分 分 17 18 19 20 21 2012 级高二上学期物理级高二上学期物理 静电场静电场 单元测试题单元测试题 参考答案参考答案 一 选择题 一 选择题 123456789101112 DDCBCCBDBDACDAB 二 填空题 二 填空题 13 1 104 14 7V D 指向 A 15 4 1 16 136 5 三 计算题 三 计算题 17 解析 电场力做正功 有时也说电场力做功 电场力做负功也说成克服电场力做功 或电 场力做负功 本题中电场力做 2 J 的功即是 2 J 的正功 1 W UAB q UAB A 点电势比 B 点电势低 2V V2 101 102 6 6 q W d 2 10 2 sin30 1 10 2m d 应为沿电场线方向的距离 d U E AB 其方向沿斜线向下 V m102 101 2 2 2 E 2 UAB A B A B UAB 1 2 1V 3 B e b 1e V B 1 1 2e V 电子带负电在 B 处电势 能为负 A 处电势为 1V 电子带负电 电势能应为正 18 解析 1 小物块在 BC 上匀速运动 由受力平衡得 FN mgcos Ff mgsin 而 Ff FN 由以上几式解得 tan 2 小物块在 CA 上做匀加速直线运动 受力情况如图所示 则 FN mgcos qE Ff FN 根据牛顿第二定律得 mgsin Ff ma v2 v02 2a L 2 由以上几式解得 E m v2 v02 qLtan 19 解析 1 对小球受力分析可知 当小球静止时 qE mgtan E q mg tan 代入数据解得 E 2 104N C 2 设轻绳的长度为 L 小球摆动到竖直位置时的速度大小为 v 绳对小球的拉力大小为 T 小 球由水平位置运动到竖直位置过程中 由动能定理 mgL EqL 2 2 1 mv 在最低点 由牛顿第二定律 T mg L mv 2 T 3mg 2Eq 代入数据解得 绳对小球的拉力大小 T 3N 由牛顿第三定律 小球对绳的拉力大小 T 3N 20 解析 1 小球p由C运动到O的过程 由动能定理 得mgd qUCO mv2 0 所以UCO 1 2 mv2 2mgd 2q 2 小球p经过O点时受力如图 由库仑定律得F1 F2 k Qq 2d 2 它们的合力为F F1cos 45 F2cos 45 所以O点处的电场强 2kQq 2d2 度E F q 2kQ 2d2 由牛顿第二定律得 mg qE ma 所以a g 2kQq 2md2 3 小球p由O运动到D的过程 由动能定理得 mgd qUOD mvD2 mv2 由电场特点可知UCO UOD 解得vD v 1 2 1 22 21 解析 1 设绝缘板 A 匀加速和匀减速的加速度大小分别为 a1和 a2 匀加速和匀减速的时间 分别为 t1和 t2 P Q 高度差为 h 则有 a1t1 a2t2 h a1t a2t 1 22 1 1 22 2 求得 a1 1 25 m s2 a2 5 m s