高中物理《静电场》单元测试题

高中物理《静电场》单元测试题静电场是高中物理电磁学的开篇，也是整个电磁学的基础。它概念抽象，规律深刻，对后续学习至关重要。为了帮助同学们巩固本单元所学知识，检验学习效果，我精心编制了这份单元测试题。本试卷注重基础概念的理解与应用，同时也包含了一些综合性的题目，希望能让大家对静电场的知识体系有一个更清晰的认识，并从中发现自己学习中的薄弱环节，以便及时查漏补缺。考试时间：90分钟满分：100分一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.关于电荷及其守恒定律，下列说法正确的是（）A.摩擦起电是创造了电荷B.自然界只存在正、负两种电荷C.物体所带的电荷量可以是任意值D.两个完全相同的金属球接触后，电荷总量会减少2.关于库仑定律，下列说法中正确的是（）A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B.根据F=kQ₁Q₂/r²，当两电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C.库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律D.库仑定律是通过实验总结出来的，适用于任何带电体之间的相互作用3.电场强度是描述电场性质的物理量。下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A.由E=F/q可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比B.电场强度的方向总是跟正试探电荷在该点所受的电场力方向一致C.电场中某点的电场强度与产生电场的电荷有关，与试探电荷无关D.电场线越密的地方，电场强度越大；电场线越疏的地方，电场强度越小4.电场线是形象描述电场的重要工具。如图所示为某电场的电场线分布示意图，a、b、c为电场中的三个点。则以下说法正确的是（）（此处应有图：一条曲线电场线，a点在电场线较疏处，b、c在同一条电场线上，b离源头更近，c在b之后）A.a点的电场强度比b点的大B.b点的电势比c点的高C.正电荷在a点所受电场力的方向沿电场线切线方向D.将一负电荷从b点移到c点，电场力做正功5.关于电势和电势能，下列说法中正确的是（）A.电场中某点的电势越高，放在该点的电荷所具有的电势能就越大B.电场中某点的电势为零，该点的电场强度一定为零C.电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小D.同一电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小6.平行板电容器是一种常见的电学元件。如图所示，平行板电容器与电源相连，两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。现将电容器两板间的距离增大一些，则在距离增大的过程中（）（此处应有图：平行板电容器与电源串联，板间有一悬浮油滴）A.电容器的电容增大B.油滴将向下运动C.电容器所带的电荷量增加D.两板间的电场强度不变7.一带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，实线为电场线。粒子从a点运动到b点，以下说法正确的是（）（此处应有图：几条从左向右发散的电场线，粒子运动轨迹是从a到b的曲线，轨迹向电场线稀疏的一侧弯曲，a点在左侧电场线密集处，b在右侧稀疏处）A.粒子带正电B.粒子在a点的加速度比在b点的大C.粒子在a点的动能比在b点的大D.粒子在a点的电势能比在b点的小8.关于静电现象，下列说法正确的是（）A.油罐车车尾拖在地上的铁链是为了防止静电危害B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的D.摩擦起电的实质是创造了电荷二、填空题（本题共4小题，每空3分，共24分）9.在真空中有两个点电荷，带电荷量分别为Q和q，相距为r。若Q和q的电荷量都变为原来的两倍，距离变为原来的一半，则它们之间的库仑力变为原来的______倍。若将其中一个电荷的电性改变，则库仑力的大小______（选填“改变”或“不变”），方向______（选填“改变”或“不变”）。10.某电场中，在A点放置一电荷量为q的试探电荷，其受到的电场力为F，则A点的电场强度大小E=______。若将试探电荷的电荷量增大为2q，则A点的电场强度大小将______（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______。11.将电荷量为q的电荷从电场中的M点移到N点，电场力做功为W，则M、N两点间的电势差Uₘₙ=______。若将电荷量为2q的电荷从M点移到N点，则电场力做的功为______。12.如图所示，A、B是电场中的两点，正电荷q在A点的电势能为Eₚₐ，在B点的电势能为Eₚᵦ，且Eₚₐ>Eₚᵦ。则A点的电势φₐ______φᵦ（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若将此电荷从A点移到B点，电场力做______（选填“正”或“负”）功。三、计算题（本题共3小题，共44分。解答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）13.（14分）在真空中有两个固定的点电荷，带电荷量分别为+Q和-Q，相距为L。求：（1）两点电荷连线的中点处的电场强度大小和方向；（2）在两点电荷连线的中垂线上，与中点相距为L/2处的电场强度大小。14.（15分）如图所示，平行板电容器两板间电压为U，板间距离为d，板长为L。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以初速度v₀沿两板中线垂直电场方向射入电容器。求：（此处应有图：平行板电容器水平放置，粒子从左侧中线射入）（1）粒子在电场中运动的加速度大小；（2）粒子飞出电容器时在竖直方向上的偏转位移y；（3）粒子飞出电容器时的速度大小和方向（用偏转角θ的正切值表示）。15.（15分）如图所示，光滑绝缘的水平面上方存在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。在水平面上有一质量为m、电荷量为+q的物块，从静止开始在电场力作用下运动。已知物块与水平面间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：（1）物块刚开始运动时的加速度大小；（2）若物块运动距离s后，突然将电场方向反向，大小不变，求物块继续运动到速度再次为零时，一共运动的总距离。---参考答案及评分标准（以下内容供教师参考）一、选择题（每小题4分，共32分）1.B2.C3.BCD4.BC5.C6.B7.AB8.AC（评分标准：全对4分，选对但不全2分，错选或不答0分）二、填空题（每空3分，共24分）9.16，不变，改变10.F/q，不变，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关11.W/q，2W12.大于，正三、计算题（共44分）13.（14分）解：（1）设两点电荷连线中点为O。+Q在O点产生的场强大小E₁=kQ/(L/2)²=4kQ/L²，方向向右。（2分）-Q在O点产生的场强大小E₂=kQ/(L/2)²=4kQ/L²，方向向右。（2分）合场强E₀=E₁+E₂=8kQ/L²，方向向右。（3分）（2）设中垂线上该点为P，O为中点，OP=L/2。则P点到+Q和-Q的距离均为r=√[(L/2)²+(L/2)²]=(√2L)/2。（2分）+Q在P点产生的场强大小E₁'=kQ/r²=kQ/((2L²)/4)=2kQ/L²，方向沿+Q到P的连线向外。（2分）-Q在P点产生的场强大小E₂'=kQ/r²=2kQ/L²，方向沿P到-Q的连线向内。（2分）根据对称性，两电场强度在垂直中垂线方向的分量抵消，沿中垂线方向的分量叠加。由几何关系可知，cosθ=(L/2)/r=√2/2。（1分）合场强Eₚ=2E₁'cosθ=2*(2kQ/L²)*(√2/2)=2√2kQ/L²。（2分）14.（15分）解：（1）粒子在电场中受到的电场力F=qE=qU/d（2分）加速度a=F/m=qU/(md)（2分）（2）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向匀速直线运动。运动时间t=L/v₀（3分）竖直方向匀加速直线运动，偏转位移y=(1/2)at²=(1/2)*(qU/(md))*(L²/v₀²)=qUL²/(2mdv₀²)（4分）（3）竖直方向速度vᵧ=at=qUL/(mdv₀)（2分）飞出时的速度大小v=√(v₀²+vᵧ²)=√[v₀²+(qUL/(mdv₀))²]（2分）偏转角θ的正切值tanθ=vᵧ/v₀=qUL/(mdv₀²)（2分）15.（15分）解：（1）刚开始运动时，电场力向右，摩擦力向左。根据牛顿第二定律：qE-μmg=ma₁（3分）解得a₁=(qE-μmg)/m（2分）（2）物块运动距离s的过程，做匀加速运动。设末速度为v。v²=2a₁s=2(qE-μmg)s/m（2分）电场反向后，电场力向左，摩擦力也向左，合力向左，物块做匀减速运动。加速度大小a₂=(qE+μmg)/m（3分）设减速阶段位移为s'，则0-v²=-2a₂s'（2分）代入v²，解得s'=[(qE-μmg)/(qE+μmg)]s（2分）总距离S=s+s'=s+[(qE-μmg)/(qE+μmg)]s=[2qE