2017-2018学年高中物理第一章静电场检测试题(含解析)教科版选修3-1

1、静电场检测试题（时间:60 分钟 满分:100 分）【测控导航】知识点题号1.感应起电1（易）2.电场的强弱及描述2（易）,5（易）3.电场力做功、电势能3（易）,7（中）,9（中）4.平行板电容器4（易）,8（中）5.带电粒子在电场中的运动6（易）,10（中）,11（中）,12（难）一、选择题（共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分.第 14 小题为单项选择题，第 58 小题为多项 选择题,选对但不全的得 3 分）1.（2016 浙江卷,15）如图所示,两个不带电的导体A 和 B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触把一带正电荷的物体C 置于 A 附近，贴在 A,B 下部的金属箔都张开,（C

2、）A 电势低,B 电势高C,贴在 A,B 下部的金属箔都闭合A 和 B 分开，然后移去 C,贴在 A,B 下部的金属箔都闭合解析：由静电感应可知,A 左端带负电,B 右端带正电,A,B 的电势相等，选项 A,B 错误;若移去 C,则两端的感应电荷消失，贝 U 贴在 A,B 下部的金属箔都闭合，选项 C 正确;先把 A 和 B 分开, 然后移去 C,则 A,B带的电荷仍然存在，故贴在 A,B 下部的金属箔仍张开，选项 D 错误.2.如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为零.现移走半只球壳,余下部分电荷分布不变.此半球壳的对称轴线上有一 P 点,半球壳负电荷在 P 点处

3、的合-rfb IJ /场强的方向为（A ）A.水平向左B.水平向右C.竖直向上D.竖直向下解析:取半球壳截面直径上的两个点分析，如图所示,EM,EN的合场强 EP水平向右，由对称性知半球壳右半部分在 P 处的合场强水平向右，根据 EP=0 知,半球壳左半部分在 P 处的场强水平向左,选项 A 正确.%;*A.此时B.此时C.移去D.先把A 带正电,B 带负电3.如图所示,三个同心圆是以点电荷 法正确的是（D ）* 7Q 为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说3A.个点电荷+q 在 B 点所受的电场力比在 A 点的大B.个点电荷+q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小C.将同一个电

4、荷由B 点移到 D 点电场力做的功比由C 点移到 A 点多D.将电荷+q 由 B 点移到 C 点，电场力做正功解析：点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以 EAEB,点电荷+q 在 A 点受的电场力比在B点受的电场力大，故选项 A 错误；从 B 向 A 移动+q,电场力做正功，电势能减小，即+q 在 B 点电 势能比在 A 点大，故选项 B 错误；从 B 到 D 移动电荷量为+q 的电荷，电场力做功 WD=qLBD,从 C 到 A 所做的功是VCA=qUCA,因为 UBD=UCA故 WBD=WCA选项 C 错误；从 B 到 C 移动+q,电场力应做正 功,选项 D 正确.4.（2016 天津

5、卷,4）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度,EP表示点电荷在 P 点的电势能，0表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动，将上极板 向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（D ）A.B.C.D.增 大 ,E 增 大增大,EP不变减小,Ep增大减小,E不变解析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据 C=ES-T、_QI1-可知,C 变大,Q 一定，则根据 Q=CU 可知,U 减小，则静电计指针偏角Av y0减小；根据UE= ,Q=CU,C=联立可得 E=,可知 E

6、不变；根据 U=Ed 可知,P 点离下极板的距离不变，ES且E不变,P点与下极板间的电势差不变,P点的电势不变,则电势能&也不变,选项A,B,C错误,D正确.5.（2014 全国n卷，19）关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是（AD ）A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方，电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的地方解析：因电场线方向处处与等势面方向垂直，因此电场强度的方向处处与等势面垂直，由此可知 A 项正确；电场强度大小与电势的大小没有必然的关系，因此 B,C 项错误；在电场中电场强度的

7、方向是电势降落最快的方向，由此可知任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，D 项正确.456.（2017 哈尔滨市第六中月考）如图所示，矩形虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀 强电场（方向未画出）,一质子从 be 边上的 P 点以速度 vo垂直于 be 边射入电场,从 cd 边上的 Q 点飞出电场，不计重力则下列说法正确的是（AB ）A. 质子到 Q 点时的速度方向可能与ed 边垂直B. 不论电场方向如何，若已知 a,b,e 三点的电势，一定能确定 d 点的电势C. 静电力一定对质子做正功D. P 点电势 -定咼于 Q 点电势解析：若静电力斜向右下方，质子竖直方向有向下的分力，水平

8、方向有向右的分力，竖直方向 上质子做匀减速运动，到达 Q 点时,速度可能为零，则到 Q 点时的速度方向可能与ed 边垂直，故 A 正确;根据匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed 知,除等势面上外，沿任何方向相等的距离，两点间的电势差都相等，故若知道 a,b,e 三点的电势，一定能确定出 d 点的电势,故 B 正确；由于静电力方向未知，若静电力方向与瞬时速度成钝角，静电力对质子做负功，故 C 错 误；整个过程中，静电力可能做正功，也可能做负功，也可能不做功，故电势能可能变小、变大、 不变,故电势可能升高、降低或不变，故 D 错误7.（2017 济南高二检测）带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q

9、 的电场中，沿图中实线轨迹从 a 运动到 b,a,b 两点到点电荷 Q 的距离分别为 ra,rb（rarb）,b 为运动轨迹上到 Q 的最近A. 运动粒子带负电B. b 点的场强大于 a 点的场强C. a 到 b 的过程中，电场力对粒子不做功D. a 到 b 的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变解析：由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电，由点电荷所形成电场的场强公式E=k知,EbEa；粒子从 a 到 b 的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不变 故选项 B,D 正确.8.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为 d. 一带负电的微粒从上极

10、板 M 的边缘以初速度 V0射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出.已知微粒的电荷 量为 q,质量为 m.下列说法正确的是（ACD ）W-M- 卅点,不计粒子的重力，则可知（BD6A. 微粒运动的加速度为 0B. 微粒的电势能减小了 mgd7mgdC.两极板间的电势差为D.M 极板的电势高于 N 极板的电势解析：带电微粒在合外力为零的作用下沿斜线运动，所以加速度为零因为电场力向上，所以电场线竖直向下，选项 A,D 正确；负电荷由高电势向低电势移动，电势能增加了 mgd,选项 B 错U mgd误;由 mg=q ,得 U=,选项 C 正确.二、非选择题（共 4 小题,共 52 分）9.（12 分）

11、（2017 荆州中学月考）如图所示，匀强电场中 A,B,C 三点构成一个直角三角形中，/A=30 ,边长 AC=32. cm.把电荷量 q=-2X10-10C 的点电荷由 A 点移到 B 点，静电力做功 4.8X10-8J,再由 B 点移到 C 点，电荷克服静8V 1电力做功 4.8X10-J,取 B 点的电势为零，求：3答案:（1）-240 V -240 V （2）10 V/m方向垂直 AC 指向左上方10.（12 分）（2017 西安高二质检）如图所示，一带负电小球质量m=1 kg,用长度 L=1 m 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B角,且B=37 ,已知 si

12、n 37 =0.6,cos 37 =0.8,重力加速度 g 取 10 m/s2.（1）A,C 两点的电势WAB4.8 X 108小八八门io、解析：(1)A,B 间 UAEF=V=-240 V,(2(2得到A=-240 V,C=-240 V.J（2）因 A,C 在同一等势面上，场强方向垂直A,B 两点沿场强方向的距离d=ACcos 30(2A,C 连线指向左上方.(2sin 30 =0.24 m. (2大小E= = V/m=103V/m.(2B，C间 = IV=240V又 UAB= -：A-B,UB(=B-C,B=0,8（1）求小球所受的电场力的大小 F;（2）若仅将电场强度大小突然减小为原来

13、的-:,求小球摆到最低点时的速度大小v 和细线对小9球的拉力大小 T.解析：（1）小球静止时，根据平衡条件可得F=Eq=mgtan0(2分）3则电场力大小为F=:mg=7.5 N.(2分）（2）小球从静止摆1 动到最低点的过程中,根据动能定理可得F1mgL(1-cos0)-Lsi n0= m#-0.(2分）解得 v=1 m/s.2(2分）V又因 T-mg=m .(2分）故 T=11 N.(2分）答案:(1)7.5 N(2)1 m/s11 N11.（14 分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，极板长L=0.1 m，两板间距离 d=0.4 cm，有一束由相同粒子组成的

14、带正电粒子流，以某一初速度 vo从两板中央平行于极板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中点0 处.已知粒子质量为 m=2X10-6kg,电荷量 q=1x10-8C，电容器的电容 C=1X10-6F,g 取 10 m/s2,不计空气阻力.（1）求粒子入射速度 V0的大小；（2）若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度 V0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量？解析：（1）带电粒子做平抛运动L水平方向：=V0t（2分）dI竖直方向：=gt2（2 分） &联立解得 V0 =2.5 m/s. （1分）（2）若仅将电场强度大小突然减小为原来的-

15、:,求小球摆到最低点时的速度大小v 和细线对小10下极板带正电荷.（2分）由平衡条件有 qE=mg（2分）又 E=U/d（1分）Q=CU（1分）11解得 Q=mgCd/q,将数据代入,解得（2 分）Q=8X 10-6C.（1分）6答案:（1）2.5 m/s （2）正电荷 8X10-C12.（14 分）（2017 冀州高二检测）如图所示,在真空中，沿水平方向和竖直方向建立直角坐 标系 xOy,在 x 轴上方有一沿 x 轴正方向的匀强电场E（电场强度 E 的大小未知）.有一质量为m 带电荷量为+q 的小球，从坐标原点 O 由静止开始自由下落，当小球运动到 P（0,-h）点时, 在 x 轴下方突然加一竖直向上的匀强电场，其电场强度与 x 轴上方的电场强度大小相等，且小球从 P 返回到 O 点与从 O 点下落到 P 点所用的时间相等.重力加速度为 g.试求：（1）小球返回 O 点时速度的大小；（2）匀强电场的电场强度 E 的大小；（3）小球运动到最高点时的位置坐标解析:（1）设小球从 O 点运动到 P 点所用的时间为 t,在 P 点的速度为 V1,返回 O 点时的速度为1J2-V2,则 h= gt