高中物理人教版选修31阶段验收评估（一）静电场

阶段验收评估（一）静电场

（时间：50分钟满分：100分）

一、选择题（每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的）

1.下列与检验电荷有关的物理量是（）

A.电场强度B.电势

C.电势能D.电势差

解析：选C电场强度、电势和电势差都是表征电场本身性质的物理量，与检验电荷

无关；电势能是电荷与电场所共有的，反映在公式中心=夕小选项C正确。

2.某电容器的电容是30pF,额定电压为200V,击穿电压为400V,对于该电容器，

下列说法中正确的是（）

A.为使该电容器两极板司的电压增加IV,所需要的电荷量是3X10-C

B.当电容器带1C的电荷量时，两极板间的电压为3X10-5V

C.该电容器能容纳的电荷量最多为6X10-3c

D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200V

解析；选A由AQ=CAU=30X10Fxic=3Xl（）rc知，八对；当Q=1C时，V

==4错；击穿电压为表示电容器能承受的最大电压为

LrSiUnv入i1nV-6V=3.3X10V,B400V

400V,最大电荷量。m=CUm=30X10-6X4OOC=1.2X1O-2C,C、D错。

3.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图1中虚线所示，一带负电的粒子

以某一速度从图中4点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电

力作用，则粒子在电场中（）

图1

A.做直线运动,电势能先变小后变大

R.做直线运动,电势能先变大后变小

C.做曲线运动,电势能先变小后变大

D.做曲线运动,电势能先变大后变小

解析：选C由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场

z

分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转（（zV\

运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的；

粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确.

4.0、0为两个带电质点，带正电的检验电荷g沿中垂线向上移动时，g在各点所受

0、。2作用力的合力大小和方向如图2中细线所示（力的方向都是向左侧），由此可以判断

图2

A.。2可能带负电荷

B.0、0可能为等量异种电荷

C.。2电荷量一定大于0的电荷量

D.中垂线上的各点电势相等

解析：选C由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方

或左下方，所以02一定带正电荷，可能带正电荷也可能带负电荷，且。2＞。1,选项A、

B、D错，C正确。

5.如图3所示.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将

云母介质移出，则电容器（）

图3

A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大

B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大

C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变

D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变

解析：选D将云母介质移出，电容器的电容变小，两极板按在恒压直流电源上，极

板间电压不变，则极板上的电荷量q=CU变小，板间距d不变，则七=以4不变，选项D

正确。

6.（2015•全国卷II）如图4,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间。点从静止

释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过。点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转

45。，再由。点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）

图4

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

解析：选D两板水平放置时，放置于两板间。点的带电微粒保持磬止，''也

带电微粒受到的电场力与重力平衡。当将两板逆时针旋转45。时，电场力大小不

变，方向逆时针偏转45“，受力如图，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒

ma

将向左下方做匀加速运动。选项D正确。

7.如图5所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电

阻/?、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最

终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（）

图S

A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线

B.电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大

C.电源电动势越大，液窗在板间运动的时间越长

D.定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长

解析：选B电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势，极板间形成匀强

电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，所

以液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力

也越大，合力越大，加速度也越大，B项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越

小，运动的时间越短，C错：定值电阻不会影响两极板上电压的大小，对液滴的运动没有

影响，D项错。

8.如图6所示是一个由电池、电阻A、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S

闭合。一带电液滴悬浮在两板间尸点不动，下列说法正确的是（）

图6

A.带电液滴可能带正电

B.增大两极板距离的过程中，电阻R中有从。到b的电流，电容器中负电荷从5到A

C.断开S,减小两极板正对面积的过程中，液滴将下降

D.断开S,减小两极板距离过程中，液滴静止不动

解析：选D带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场

方向向下，故液滴带负电，选项A错误。由C=篇和Q=CL'可知，当两极板间距离增大

的过程中，C变小，所以。变小，因此电容器放电，放电电流的方向从。到6负电荷由B

£Q

板经电源和电阻流向板，选项错误。断开由。=昔，。=。（；和。'=&/知

R4BS,•4K7TC4E

=华?，。不变，s减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴加速上升，选项C错误。

由£=当职知，0不变，d减小，E不变，液滴静止不动，选项D正确。

9.如图7所示的U-x图像表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关

系。若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是

（）

图7

A.三对金属板正极电势的关系°|>°2>夕3

B.三对金属板间场强大小有EV&Vg

C.若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面，则三个电场等势面分布的关系是1

最密，3最疏

D.若沿电场方向每隔相等距离作一等势面，则三个电场中相邻等势面差值最大的是3,

最小的是1

解析：选C通过U-x国像分析可得，三对金属板的板间电势差相同，又因为金属板

的负极板都按地，所以三个正极板的电势相等，A错误。又因为板间距离不同，由£=赞

可得£|＞所＞邑，B错误。每隔相等的电势差值作一等势面，由4=智可得，场强越大，

等势面间距越小，分析得等势而分布的关系是1最密，3最硫，C正确。沿电场方向每隔相

等距离作一等势面，由〃"=&/可得，场强越大，电势差越大，分析得相邻等势面差值最

大的是1,最小的是3,D错误。

10.如图8所示，：H核、笊核、僦核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向

右的加速电场耳，之后进入电场线竖直向下的匀强电场比发生偏转，最后打在屏上。整个

装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）

图8

A.偏转电场及对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时的速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的不同位置

解析：选A根据动能定理有得三种粒子经加速电场加速后获得的速度

笔4在偏转电场中，由/=。也及歹=警％2得，带电粒子经偏转电场的侧位移歹

=呈示则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据W

=qE2y得,偏转电场员对三种粒子做功一样多，选项A正确。根据动能定理，qExd+qE^y

=5卬22,得到粒子离开偏转电场E2打到屏上时的速度。2=、/2（屿臂通叫由于三种

粒子的质量不相等，故。2不一样大，选项B错误。粒子打在屏上所用的时间/=-5一+/

~2

=郎+*（〃为偏料电场左端到屏的水平距离），由于力不一样大，所以三种粒子打在屏

上的时间不相同，选项C错误。根据4=警12及tan〃=含得，带电粒子的偏转角的正切值

tan0=黠,即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的例位移相等，故三种粒子打到

LtL\Cl

屏上的同一位置，选项D错误。

二、计算题

11.如图9所示，在x＞0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场E；在xVO的空间

内，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小也等于E,一电子（一e,，〃）在x=d处的P点

以沿)，轴止方向的初速度如开始运动，不计电子重力。求:

“图9

(1)电子在x轴方向的分运动的周期；

⑵电子运动的轨迹与轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离L

解析：(1)设电子从射入到第一次与_＞，轴相交所用时间为。则有d=T•年解得/=

所以，电子在x方向分运动的周期为T=4，=4y意。

(2)在竖直方向上有子，电子运动的轨迹与『轴的各个