高中物理第一章静电场59节同步训练新人教选修

第一章

静电场（

5～9

节）（时间:90分钟满分:100分）一、选择题（此题共10小题,每题4分,共40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.所有选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得分）

0对于电势差和电场力做功的说法中,正确的选项是A.电势差是矢量,电场力做的功是标量B.在两点间挪动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被挪动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间挪动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零答案：B分析:电势差是标量,仅由电场自己决定,与W和q均没关,故只有B对.对关系式Uab=Ed的理解,正确的选项是A.式中的d是a、b两点间的距离B.a、b两点间距离越大,电势差越大C.d是a、b两个等势面的距离D.此式合用于任何电场答案：C分析:公式U=Ed仅合用于匀强电场,d指两点间沿电场方向的距离,应选C.ab3.以下图是描绘对给定的电容器充电时其电荷量、电压、电容C之间互相关系的图象,此中QU错误的选项是答案：A分析:电容器的电容不随Q、U的变化而变化,A错误.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不行能出现的运动状态是A.匀速直线运动C.匀变速曲线运动

B.匀加快直线运动D.匀速圆周运动答案：A分析:带电粒子只受电场力时,不行能受力均衡,故A错;若电场力为恒力,则粒子能够做匀变速直线或曲线运动,若电场力一直与速度垂直,则做匀速圆周运动.5.（2008江苏徐州第3次质检,5）如下图,虚线框内存在着匀强电场（方向未知）,一质子从bc边上的M点以速度v0射进电场内,最后从cd边上的Q点飞出电场.以下说法不正确的选项是电荷运动的轨迹必定是抛物线电场方向必定是垂直ab边向右C.电场力必定对电荷做了正功D.M点的电势必定高于Q点的电势答案：BCD分析:此题电场方向不确立,因此电场力做功状况,M、Q点的电势的高低均不确立,因此B、C、D选项错误.因质子仅在电场力作用下运动,因此其运动轨迹为抛物线,A正确.如下图,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为ΦA、ΦB、ΦC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则以下关系中正确的有A.ΦA>ΦB>ΦCB.EC>EB>EAC.UAB<UBCD.UAB=UBC答案：ABC分析:沿电场线电势降低,A对.电场线密的地方场强盛,故B对.由=·d可知C对.UE空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如右图所示.在相等的时间间隔内A.重力做的功相等B.电场力做的功相等C.电场力做的功大于重力做的功D.电场力做的功小于重力做的功答案：C分析:由粒子运动轨迹可知粒子受电场力大于重力,W=F·s,WF>WG,故C正确.8.如下图,用静电计能够丈量已充电的平行板电容器两极之间的电势差U,现使B板带电,则以下判断正确的选项是A.增大两极板之间的距离,指针张角变大B.将A板略微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变成零答案：AB分析:电容器上所带电荷量必定,由公式CrS,当d变大时,C变小,再由CQ4kd得U变U大.当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大,当插入玻璃板时,C变大,U变小,当将A板拿走时

,相当于使

d变得更大

,C更小,故

U应更大

,应选

A、B.9.一个带正电的油滴从如图甲所示的匀强电场上方

A

点自由着落

,油滴落入匀强电场后

,能较正确地描绘油滴运动轨迹的是图乙中的甲乙答案：B分析:油滴从A点自由着落以一竖直速度进入电场,进入电场后受重力和电场力两恒力作用如图,依据物体做曲线运动的条件,运动轨迹就向右曲折,应选B.

,两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m、电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远抵达A点,而后返回,如下图,OA=h,此电子拥有的初动能是edhB.edUhC.eUeUhA.dhD.dU答案：D分析:电子从O点到A点,因受电场力作用,速度渐渐减小,依据题意和图示可知,电子仅受电场力,由能量关系:1mv02UOAU,UOA2Uh,因此1eUh,应选D.又EEhmv02dd2d二、填空题（此题共4小题,每题4分,共16分）11.在电场中将q=1×10－10C的正电荷从A点移到B点，电势能减少了1×10－8J，则UAB=_______；若在A、B间挪动的是负电荷，则负电荷的电势能_________（填“增添”或“减少”），AB=_________.U答案:100V增添100V分析:电荷的电势能减少，动能增添，说明电场力做的是正功，即=1×10－8J，故W=EW1108UAB11010V100V.q若在A、B间挪动的是负电荷，则负电荷的电势能将增添，UAB仍旧等于100V.12.如右图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为＋q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度va的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则AA点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作使劲速度v=___________.当小球运动到与FB=___________.答案:qEr6qEmmvA2qEr分析：在A点电场力充任向心力，由牛顿第二定律得：qE,解得：vAmr在B点小球受力如下图，小球由A运动到B的过程中，依据动能定理：qE2r1mv2,在B点，FB、qE的协力充任向心力：FBqEvB2得FbqE2r13.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V,现使它的电荷量减少3×10－4于是电容器C,两极板间电压降为本来的1,此电容器的电容是___________μF,电容器本来的带电荷量是3___________C.答案:1504.5×10－4分析:(1)电容器两极板间电势差的变化量为U(11)U23V2V33由CQ3104－4μF.有C2F=1.5×10F=150U电容器本来的电荷量为Q,则Q=CU=1.5×10－4×3C=4.5×10－4C.右图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电荷量q=10－5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为－1.73×10－3J,则该匀强电场的场强的大小为___________,方向为___________.答案:1000V/m分析:把电荷q从场,等势面应为平面

垂直AB斜向下A移到B电场力不做功,说明,故图中直线AB即为等势线

A、B两点在同一等势面上.

.因该电场为匀强电UBCWBC1.73103qV=－173V,B点电势比C点低173V,因电场线指向电势降低的105方向,因此场强方向必垂直于AB斜向下,场强盛小EUU1731000V/m.dBCsin60V/m30.22三、解答题（此题共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不可以得分.有数值计算的题,答案中一定明确写出数值和单位）如下图,ABCD是匀强电场中一正方形的四个极点,已知A、B、C三点的电势分别是ΦA=15V、ΦB=3V、ΦC=－3V,由此能够推测D点电势ΦD是多少伏

?答案:9V分析:如右图所示,连接AC、BD交于O点,则有UAO=UOC;UBO=UODAC15(3)AO2V=9V2O=φA－9V=15V－9V=6VB－φO=φO－φD因此φD=2φO－φB=2×6V－3V=9V.6从另一端B点沿与场强方向成150°角的方向飞出,那么A、B两点间的电势差为多少伏

,而且?（电子的质量为

9.1×10－31kg）答案:136.5V分析:vBvA/sin304106m/s8106m/s12依据动能定理eUAB1mvB21mvA222因此UABm(vB2vA2)23[(8106)2(4106)2]9.11031136.5V.21.61019V一个带负电的小球,质量为M,带电荷量为q.在一个如下图的平行板电容器的右边板边被竖直上抛,最后落在电容器左边板边同一高度处.若电容器极板是竖直搁置的,两板间距为d,板间电压为U,求小球能达到的最大高度及抛出时的初速度Mgd2M答案:(1)gd4qU2qU分析:小球以初速度v0抛出后，它会遇到竖直向下的重力Mg及水平向左的静电力qE的作用.在重力Mg的作用下，小球在竖直方向将做竖直上抛运动，在静电力qE的作用下，小球在水平方向向左做初速度为零的匀加快直线运动.如下图.在竖直分运动中，小球所能达到的最大高度2Hv0①2g所用的总时间t2v0②g在水均分运动中，位移d1at21qUt2③22Md联立①②③可解得:HMgd2,v0gdM.4qU2qU18.（2009江西临川一中高二期中，17）如下图为示波管的原理图，初速度为0的电子在U1=2500V电压加快下，沿偏转电场中心虚线射入，不加偏转电压时，电子打在荧光屏的中心O点，设板长为面直径为D=12cm.

L=4cm，板间距试求：

d=2cm,

荧光屏到偏转板右端距离

L′=16cm,荧光屏界1）电子进入偏转电场的初动能为多少电子伏?2）要使电子能飞出偏转板，偏转电场两极YY