(2025年)高二电场检测题及答案

(2025年)高二电场检测题及答案一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.关于点电荷的电场，下列说法正确的是（）A.以点电荷为球心的同一球面上各点电场强度相同B.电场强度的大小与距离的平方成反比，方向沿半径向外（正电荷）C.若场源电荷为+Q，在距离r处放入试探电荷+q，电场强度变为kQ/r²+kq/r²D.电场线是点电荷在电场中运动的轨迹2.两个完全相同的金属小球A、B，A带电量+4q，B带电量-2q，固定在相距r的位置时库仑力大小为F。现用绝缘工具将两球接触后放回原位置（距离仍为r），则此时库仑力大小为（）A.F/8B.F/4C.3F/8D.F/23.如图所示，匀强电场中三点A、B、C构成边长为L的等边三角形，电场方向与ABC平面平行。已知A点电势为10V，B点电势为4V，C点电势为-2V，则电场强度大小为（）（图中A在左，B在右，C在上，ABC构成等边三角形）A.6V/LB.6√3V/LC.12V/LD.12√3V/L4.某电容器的铭牌标有“100μF50V”，下列说法正确的是（）A.该电容器两端电压为25V时，带电量为2.5×10⁻³CB.电容器的电容随所带电荷量的增加而增大C.若将该电容器与电动势60V的电源连接，电容器会被击穿D.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触电容器两极板，电容器带负电5.一带电粒子仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定与电场线重合B.粒子的电势能一定减小C.粒子的速度方向始终与电场强度方向相同D.粒子的加速度逐渐增大6.如图所示，平行板电容器与电源保持连接，下极板接地。一带电油滴静止在两板间P点。若仅将上极板缓慢向上移动一小段距离，则（）（图中电容器上极板接电源正极，下极板接负极，P点位于中间）A.电容器的电容增大B.P点电势升高C.油滴将向下运动D.极板间电场强度增大7.空间中存在水平向右的匀强电场，一质量为m、带电量为+q的小球用绝缘细线悬挂于O点，静止时细线与竖直方向成θ角（θ<90°）。若将小球拉至细线水平位置（如图中虚线位置）由静止释放，小球运动到最低点时的速度大小为（）（重力加速度为g）A.√[2gL(1-sinθ)]B.√[2gL(1+cosθ)]C.√[2gL(1-cosθ)/cosθ]D.√[2gL(sinθ+cosθ)]8.某电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等。一电子从A点运动到B点，电场力做功为4eV；从B点运动到C点，电场力做功为-2eV。则（）（等势面为平行直线，A在最左侧，B在中间，C在右侧，等势面间距相等）A.电场方向垂直等势面向左B.A点电势比C点低6VC.电子在A点的电势能比在C点大6eVD.电子从A到C的过程中，动能增加2eV9.关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的点，电势不一定为零B.电势为零的点，电场强度不一定为零C.电场强度大的地方，电势一定高D.沿电场线方向，电势一定降低10.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷+Q和-Q，O为两点电荷连线的中点，M、N为连线上关于O对称的两点，P、Q为中垂线上关于O对称的两点。下列说法正确的是（）A.M点电场强度大于P点电场强度B.M点电势高于P点电势C.将正电荷从N移到Q，电场力做正功D.将负电荷从P移到Q，电势能不变11.一平行板电容器充电后与电源断开，仅改变其中一个极板的位置。下列操作中，能使极板间电场强度增大的是（）A.增大两极板间距B.减小两极板间距C.增大两极板正对面积D.插入介电常数更大的电介质12.如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，上极板带正电，下极板带负电。一质量为m、带电量为+q的粒子以初速度v₀从下极板边缘水平射入电场，恰好从上极板边缘飞出。若仅改变下列一个条件，粒子仍能从极板边缘飞出的是（）A.初速度变为2v₀，极板间距变为2dB.极板间电压变为原来的2倍，初速度变为v₀/√2C.粒子带电量变为2q，极板间距变为d/2D.粒子质量变为2m，极板间电压变为原来的2倍二、填空题（本题共4小题，每空3分，共24分）13.库仑定律的表达式为F=________，适用条件是________。14.某电场中A、B两点间的电势差U_AB=5V，将一个带电量为-2×10⁻⁶C的电荷从A移到B，电场力做功为________J；若该电荷在A点的电势能为3×10⁻⁵J，则在B点的电势能为________J。15.如图所示，一带电粒子在电场中运动的轨迹为曲线ABC，电场线方向如图（虚线为电场线）。粒子在A点的速度方向与电场线方向夹角为θ₁，在C点的速度方向与电场线方向夹角为θ₂（θ₁>θ₂）。则粒子带________电（选填“正”或“负”），粒子在A点的电势能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点的电势能。（图中电场线向右，轨迹ABC向左弯曲，A在左，C在右）16.一平行板电容器的两极板水平放置，电容为C，充电后带电量为Q，极板间距为d。则极板间电场强度大小为________；若将一厚度为d/2的金属板平行插入两极板间（不接触极板），则新的电容为________（用C表示）。三、实验题（本题共1小题，12分）17.某实验小组用传感器测量电场强度，实验装置如图所示（示意图）：固定一个带正电的金属球作为场源电荷，在其右侧放置一个电场强度传感器，传感器可直接显示所在位置的电场强度大小。实验步骤如下：①连接传感器与数据采集器，打开软件，初始化设备；②将传感器置于距离场源电荷r₁处，记录电场强度E₁；③改变传感器位置，依次测量r₂、r₃…处的电场强度E₂、E₃…；④分析数据，验证点电荷电场强度公式E=kQ/r²。（1）实验中需要控制的变量是________，目的是________。（4分）（2）为了验证E与1/r²成正比，应绘制________图像（选填“E-r”“E-1/r”或“E-1/r²”），若图像为________，则验证成功。（4分）（3）实验中发现，当r较小时，测量值E测略小于理论值E理，可能的原因是________。（4分）四、计算题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18.（10分）如图所示，光滑绝缘水平面上固定两个点电荷A和B，A带电量+4Q，B带电量-Q，相距为L。在A、B连线上是否存在一点C，使放入C点的试探电荷受到的电场力为零？若存在，求C点到A的距离；若不存在，说明理由。19.（12分）如图所示，竖直放置的平行板电容器两极板间距为d，极板间电压为U。一质量为m、带电量为+q的小球从左极板上边缘由静止释放，小球恰好从右极板下边缘离开电场。重力加速度为g，忽略空气阻力。求：（1）小球在电场中的运动时间；（2）右极板的高度（即极板竖直方向的长度）。20.（14分）如图所示，一电荷量为+q、质量为m的粒子从坐标原点O以初速度v₀沿x轴正方向射入匀强电场，电场方向沿y轴正方向，电场强度为E。粒子运动到P点时速度方向与x轴正方向成45°角，不计重力。求：（1）粒子在P点的速度大小；（2）O到P的位移大小；（3）粒子从O到P过程中电势能的变化量。答案一、选择题1.B2.C3.B4.A5.B6.C7.A8.D9.ABD10.ABD11.A12.BD二、填空题13.kQ₁Q₂/r²；真空中静止的点电荷14.-1×10⁻⁵；4×10⁻⁵15.负；大于16.Q/(Cd)（或U/d，U=Q/C）；2C三、实验题17.（1）场源电荷的电荷量；保证研究的是同一电荷的电场（或控制变量）（2）E-1/r²；过原点的直线（3）场源电荷不是点电荷（或传感器的金属外壳对电场有屏蔽作用，或空气湿度影响电荷分布）四、计算题18.存在。设C点距A为x，距B为L-x（C在A、B外侧，因A带电量大，B带电量小，故C应在B的外侧，即x>L）。A在C点产生的电场强度E_A=k·4Q/x²（向右），B在C点产生的电场强度E_B=k·Q/(x-L)²（向左）。令E_A=E_B，得4/(x²)=1/(x-L)²→2/x=1/(x-L)→x=2L。故C点到A的距离为2L。19.（1）水平方向：小球在电场中做匀加速直线运动，加速度a=qU/(md)（由F=qE=qU/d，a=F/m）。水平位移d=½at²→t=√(2md²/(qU))=d√(2m/(qU))。（2）竖直方向：小球做自由落体运动，位移h=½gt²=½g·(2md²/(qU))=mgd²/(qU)，即右极板高度为mgd²/(qU)。20.（1）粒子在x方向做匀速直线运动，v_x=v₀；y方向做匀加速直线运动，加速度a=qE/m，v_y=at。速度方向与x轴成45°，故v_y=v_x→at=v₀→t=mv₀/(qE)。P点速度大小v=√(v_x²+v_y²)=√2v₀。（2）x方