第一轮复习静电场单元测试(含答案)

静电场单元检测静电场单元检测 限时 限时 120 分钟分钟 一 选择题一 选择题 本题共本题共 12 小题 每小题小题 每小题 4 分 共分 共 48 分分 其中其中 1 8 题为单选 题为单选 9 12 题为多题为多 选选 1 如图所示 在如图所示 在 M N 处固定着两个等量异种点电荷 在它们的连线上有处固定着两个等量异种点电荷 在它们的连线上有 A B 两点 两点 已知已知 MA AB BN 下列说法中正确的是 下列说法中正确的是 A A B 两点场强相同两点场强相同 B A B 两点电势相等两点电势相等 C 将一正电荷从 将一正电荷从 A 点移到点移到 B 点 电场力做负功点 电场力做负功 D 负电荷在 负电荷在 A 点的电势能大于在点的电势能大于在 B 点的电势能点的电势能 2 直线 直线 ab 是电场中的一条电场线 从是电场中的一条电场线 从 a 点无初速度释放一电子 电子仅在电场力作点无初速度释放一电子 电子仅在电场力作 用下 沿直线从用下 沿直线从 a 点运动到点运动到 b 点 其电势能点 其电势能 Ep随位移随位移 x 变化的规律如图乙所示 设变化的规律如图乙所示 设 a b 两点的电场强度分别为两点的电场强度分别为 Ea和和 Eb 电势分别为 电势分别为 a和和 b 则 则 甲甲 乙乙 A Ea Eb B Ea Eb C a b D a b 3 示波器是一种多功能电学仪器 它是由加速电场和偏转电场组成 如图所示 电子 示波器是一种多功能电学仪器 它是由加速电场和偏转电场组成 如图所示 电子 在电压为在电压为 U1的电场中由静止开始加速 然后射入电压为的电场中由静止开始加速 然后射入电压为 U2的平行金属板间的电场中 入射方向与极板平行 在满的平行金属板间的电场中 入射方向与极板平行 在满 足电子能射出平行电场区域的条件下 下述情况一定能使足电子能射出平行电场区域的条件下 下述情况一定能使 电子偏转角度电子偏转角度 变大的是变大的是 A U1变大 变大 U2变大变大 B U1变小 变小 U2变大变大 C U1变大 变大 U2变小变小 D U1变小 变小 U2变小变小 4 一个初动能为 一个初动能为 Ek的带电粒子 以速度的带电粒子 以速度 v 沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板 间间 带等量异号电荷且正对放置带等量异号电荷且正对放置 飞出时粒子动能为 飞出时粒子动能为 2Ek 如果这 如果这 个带电粒子的初速度增加到原来的个带电粒子的初速度增加到原来的 2 倍 仍从原位置沿原方向射倍 仍从原位置沿原方向射 入 不计重力 那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为入 不计重力 那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为 A 4Ek B 4 25Ek C 6Ek D 9 5Ek 5 在空间中水平面 在空间中水平面 MN 的下方存在竖直向下的匀强电场 质量为的下方存在竖直向下的匀强电场 质量为 m 的带电小球由的带电小球由 MN 上方的上方的 A 点以一定初速度水平抛出 从点以一定初速度水平抛出 从 B 点进入电场 到达点进入电场 到达 C 点时速度方向恰好水平 点时速度方向恰好水平 A B C 三点在同一直线上 且三点在同一直线上 且 AB 2BC 如图所示 由此可见 如图所示 由此可见 A 电场力为 电场力为 2mg B 小球带正电 小球带正电 C 小球从 小球从 A 到到 B 与从与从 B 到到 C 的运动时间相等的运动时间相等 D 小球从 小球从 A 到到 B 与从与从 B 到到 C 的速度变化量的大小相等的速度变化量的大小相等 6 两电荷量分别为两电荷量分别为 q1和和 q2的点电荷放在的点电荷放在 x 轴上的轴上的 O M 两点 两电荷连线上各点电势两点 两电荷连线上各点电势 随随 x 变化的关系如图所示 其中变化的关系如图所示 其中 A N 两点的电势均为零 两点的电势均为零 ND 段中的段中的 C 点电势最低 不点电势最低 不 计重力 则计重力 则 A A N 点的电场强度大小为零点的电场强度大小为零 B 将一正点电荷放在 将一正点电荷放在 N 点由静止释放 点由静止释放 它将一直做加速运动它将一直做加速运动 C N C 间场强方向沿间场强方向沿 x 轴正方向轴正方向 D 将一负点电荷从 将一负点电荷从 N 点移动到点移动到 D 点 电点 电 场力先做正功后做负功场力先做正功后做负功 7 如图所示 有两个质量均为如图所示 有两个质量均为 m 带等量正 负电荷的小球 带等量正 负电荷的小球 P Q Q 被固定在倾角为被固定在倾角为 的光滑直角斜面的竖直面上 当小球的光滑直角斜面的竖直面上 当小球 P 被放置在与小球被放置在与小球 Q 同一竖直面内且等高位置的斜同一竖直面内且等高位置的斜 面上时 面上时 P 恰好静止 此时它们之间的距离为恰好静止 此时它们之间的距离为 L 则下列说法正确的是 则下列说法正确的是 A 将球 将球 Q 下移一小段距离 球下移一小段距离 球 P 仍可能静止仍可能静止 B 由题设条件能算出小球 由题设条件能算出小球 P Q 所带的电荷量所带的电荷量 C 将球 将球 Q 沿水平线向左移一小段距离 球沿水平线向左移一小段距离 球 P 将沿斜面向上移动将沿斜面向上移动 D 先设法使球 先设法使球 P 静止 将球静止 将球 Q 置于斜面顶端后 再释放球置于斜面顶端后 再释放球 P 球 球 P 不能沿斜面下滑不能沿斜面下滑 8 如图所示 用长如图所示 用长 L 0 50 m 的绝缘轻质细线 把一个质量的绝缘轻质细线 把一个质量 m 1 0 g 带电小球悬挂带电小球悬挂 在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间 平行金属板间的距离在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间 平行金属板间的距离 d 5 0 cm 两板间电压 两板间电压 U 1 0 103 V 静止时 绝缘细线偏离竖直方向 静止时 绝缘细线偏离竖直方向 角 小球偏离竖角 小球偏离竖 直线的距离直线的距离 a 1 0 cm 取 取 g 10 m s2 则下列说法中错误的是 则下列说法中错误的是 A 两板间电场强度的大小为 两板间电场强度的大小为 2 0 104 V m B 小球带的电荷量为 小球带的电荷量为 1 0 10 8 C C 若细线突然被剪断 小球在板间将做类平抛运动 若细线突然被剪断 小球在板间将做类平抛运动 D 若细线突然被剪断 小球在板间将做匀加速直线运动 若细线突然被剪断 小球在板间将做匀加速直线运动 9 两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示 两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示 已知导体附近的电场线均与导体表面垂直 已知导体附近的电场线均与导体表面垂直 a b c d 为电为电 场中几个点 并且场中几个点 并且 a d 为紧靠导体表面的两点 以无穷远为紧靠导体表面的两点 以无穷远 为零电势点 则为零电势点 则 A 场强大小关系有 场强大小关系有 Eb Ec B 电势大小关系有 电势大小关系有 b d C 将一负电荷放在 将一负电荷放在 d 点时其电势能为负值点时其电势能为负值 D 将一正电荷由 将一正电荷由 a 点移到点移到 d 点的过程中电场力做正功点的过程中电场力做正功 10 如图所示 平行板电容器与电动势为 如图所示 平行板电容器与电动势为 E 的直流电源的直流电源 内阻不计内阻不计 连接 下极板接地 连接 下极板接地 静电计所带电荷量很少 可被忽略 一带负电油滴被固定静电计所带电荷量很少 可被忽略 一带负电油滴被固定 于电容器中的于电容器中的 P 点 现将平行板电容器的下极板竖直向下点 现将平行板电容器的下极板竖直向下 移动一小段距离 则移动一小段距离 则 A 平行板电容器的电容将变小 平行板电容器的电容将变小 B 静电计指针张角变小 静电计指针张角变小 C 带电油滴的电势能将减少 带电油滴的电势能将减少 D 若先将上极板与电源正极的导线断开 再将下极板向下移动一小段距离 则带电 若先将上极板与电源正极的导线断开 再将下极板向下移动一小段距离 则带电 油滴所受电场力不变油滴所受电场力不变 11 如图所示 在平面直角坐标系中有一底角是 如图所示 在平面直角坐标系中有一底角是 60 的等腰梯形 坐标系中有方向平的等腰梯形 坐标系中有方向平 行于坐标平面的匀强电场 其中行于坐标平面的匀强电场 其中 O 0 0 点电势为点电势为 6 V A 1 点电势为点电势为 3 V B 3 点点 33 电势为零 则由此可判定电势为零 则由此可判定 A C 点电势为点电势为 3 V B C 点电势为零点电势为零 C 该匀强电场的电场强度大小为 该匀强电场的电场强度大小为 100 V m D 该匀强电场的电场强度大小为 该匀强电场的电场强度大小为 100 V m 3 12 如图所示 如图所示 A B 为水平放置平行正对金属板 在板中央分别有一小孔为水平放置平行正对金属板 在板中央分别有一小孔 M N D 为理想二极管 为理想二极管 R 为滑动变阻器 闭合开关为滑动变阻器 闭合开关 S 待电路稳定后 将一带负电荷的带电小球 待电路稳定后 将一带负电荷的带电小球 从从 M N 正上方的正上方的 P 点由静止释放 小球恰好能运动至小孔点由静止释放 小球恰好能运动至小孔 N 处 下列说法正确的是处 下列说法正确的是 A 若仅将 若仅将 A 板上移 带电小球仍将恰好运动至小孔板上移 带电小球仍将恰好运动至小孔 N 处处 B 若仅将 若仅将 B 板上移 带电小球将从小孔板上移 带电小球将从小孔 N 穿出穿出 C 若仅将滑动变阻器的滑片上移 带电小球将无法运动 若仅将滑动变阻器的滑片上移 带电小球将无法运动 至至 N 处处 D 若仅将滑动变阻器的滑片下移 带电小球将将恰好运动至小孔 若仅将滑动变阻器的滑片下移 带电小球将将恰好运动至小孔 N 处处 二 填空题二 填空题 本题共本题共 2 小题 每空小题 每空 2 分 共分 共 16 分分 13 负点电荷负点电荷 Q 固定在正方形的一个顶点上 带电粒子固定在正方形的一个顶点上 带电粒子 P 仅在仅在 该电荷的电场力作用下运动时 恰好能经过正方形的另外三个顶点该电荷的电场力作用下运动时 恰好能经过正方形的另外三个顶点 a b c 如图所示 则粒子 如图所示 则粒子 P 带带 电 电 a b c 三点的电势高三点的电势高 低关系是低关系是 a c b 选填 选填 0 的质点沿轨道内侧运动 经过的质点沿轨道内侧运动 经过 a 点和点和 b 点时对轨道压力的大小分别为点时对轨道压力的大小分别为 Na和和 Nb 不计重力 求 不计重力 求 1 电场强度的大小 电场强度的大小 E 2 质点经过 质点经过 a 点和点和 b 点时的动能 点时的动能 18 10 分分 一平行板电容器长一平行板电容器长 l 10 cm 宽 宽 a 8 cm 板间距 板间距 d 4 cm 在板左侧有一 在板左侧有一 足够长的足够长的 狭缝狭缝 离子源 沿着两板中心平面 连续不断地向整个电容器射入离子 它们的离子源 沿着两板中心平面 连续不断地向整个电容器射入离子 它们的 比荷均为比荷均为 2 1010 C kg 速度均为 速度均为 4 106 m s 距板右端 距板右端 处有一屏 如图甲所示 如果在处有一屏 如图甲所示 如果在 l 2 平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电 由于离子在电容器中运动所用的时间平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电 由于离子在电容器中运动所用的时间 远小于交流电的周期 故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场 试求 远小于交流电的周期 故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场 试求 1 离子打在屏上的区域面积 离子打在屏上的区域面积 2 在一个周期内 离子打到屏上的时间 在一个周期内 离子打到屏上的时间 19 12 分 如图所示 在平面直角坐标系中 有方向平行于坐标平面的匀强电场 分 如图所示 在平面直角坐标系中 有方向平行于坐标平面的匀强电场 坐标系内有坐标系内有 A B 两点 其中两点 其中 A 点坐标为点坐标为 6cm 0 B 点坐标为点坐标为 0 cm 坐标原点 坐标原点 O 处处 3 的电势为的电势为 0 A 点的电势为点的电势为 8 V B 点的电势为点的电势为 4 V 现有 现有 一带电粒子从坐标原点一带电粒子从坐标原点 O 处沿电势为处沿电势为 0 的等势线方向以速的等势线方向以速 度度 v 4 105 m s 射入电场 粒子运动时恰好通过射入电场 粒子运动时恰好通过 B 点 不点 不 计粒子所受重力 求 计粒子所受重力 求 1 图中图中 C 处处 3 cm 0 的电势 的电势 2 匀强电场的场强大小 匀强电场的场强大小 3 带电粒子的比荷带电粒子的比荷 q m 一 选择题一 选择题 题号题号123456789101112 答案答案ACBBDCBCBDACDBDCD 二 填空题二 填空题 13 正 正 2 1 2 14 正 增大 相等 不同 正 增大 相等 不同 三 计算题三 计算题 15 1 由由 mg qE 由得 由得 E 2 0 103 V m 方向竖直向下 方向竖直向下 2 由由 qE0 mg ma h at2 W qEh 解得解得 1 2 W 8 0 10 4 J 16 1 第一个过程 物块向右做匀减速运动到速度为零 第一个过程 物块向右做匀减速运动到速度为零 Ff mg F qE 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得 Ff F ma 由运动学公式得由运动学公式得 2ax1 v2 0 解得解得 x1 0 4 m 第二个过程 物块向左做匀加速运动 离开电场后再做匀减速运动直到停止 由动能第二个过程 物块向左做匀加速运动 离开电场后再做匀减速运动直到停止 由动能 定理得 定理得 Fx1 Ff x1 x2 0 得得 x2 0 2 m 则物块停止在原点 则物块停止在原点 O 左侧左侧 0 2 m 处 处 2 物块在电场中运动过程的机械能增量物块在电场中运动过程的机械能增量 E Wf 2 mgx1 0 016 J 17 质点所受电场力的大小为质点所受电场力的大小为 F qE 设质点质量为设质点质量为 m 经过 经过 a 点和点和 b 点时的速度大小分别为点时的速度大小分别为 va和和 vb 由牛顿第二定律有 由牛顿第二定律有 F Na m Nb F m 设质点经过设质点经过 a 点和点和 b 点时的动能分别为点时的动能分别为 Eka和和 Ekb 有 有 Eka mv 1 22 a Ekb mv 1 22 b 根据动能定理有根据动能定理有 Ekb Eka F 2r 联立联立 式得式得 E Nb Na 1 6q Eka Nb 5Na Ekb 5Nb Na r 12 r 12 18 1 设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为 U0 水平方向 水平方向 l v0t 竖直方向 竖直方向 at2 d 2 1 2 又又 a qU0 md 由由 得得 U0 128 V 即当即当 U 128 V 时离子打到极板上 当时离子打到极板上 当 U 128 V 时离子打到屏上 时离子打到屏上 利用推论 打到屏上的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上 由此可得利用推论 打到屏上的离子好像是从极板中心沿