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高中物理选修3-1静电场单元测试卷班级姓名得分一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1、在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为：（C）A.FB.F/2C.F/4D.F/62、将电量为q的点电荷放在电场中的A点，它受到的电场力为F，产生该电场的场源电荷的电量为Q，则A点的场强大小为：（C）A.F/QB.Q/qC.F/qD.Fq3、有一电场线如图1所示,电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和φA、φB表示，则：（D）A.EAEB,,φAφBB.EAEB,,φAφBC.EAEB,,φAφBD.EAEB,,φAφB4、在静电场中：（D）A.场强为零区域，电势一定为零B.场强处处相等的区域，电势也处处相等C.电势降低的方向一定是场强的方向D.同一电场中等差等势面分布密的地方，场强一定较大5、如图3所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷q由A点移到B点,电场力做功为W1;以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为W2;q由C点移到B点电场力做功为W3.则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为W2的大小：(C)A.W1=W2=W3,W2=0B.W1W2=W3,W20C.W1=W3W2,W2=0D.W1=W2W3,W2=06、设法让电子、一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子及三价铝离子的混合物经过加速电压大小为U的加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场中偏转，关于它们能否分成几股的说法中正确的是：（B）A.一股B.二股C.三股D.四股二、选择题（本题共7小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）7、有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R的球面上各点相同的物理量是:(BD)A.电场强度B.电势C.同一电荷所受的电场力D.同一电荷所具有的电势能8、关于电场力做功和电势差的说法中,正确的是:(BD)A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定B.电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.在匀强电场中,与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零.BA图19、如图2所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点.两球的质量分别为mA、mB,A球和B球所带的电荷量分别为qA、qB.两球静止时,悬线与竖直线的偏角分别为α和β,则:(CD)A.mAmB,qAqB,αβB.mAmB,qAqB,αβC.mA=mB,qAqB,α=βD.mA=mB,qAqB,α=β10、两个电容器的电容分别是C1、C2，它们的电荷量分别是Q1、Q2，两极间的电压分别为U1、U2，下列判断正确的是:（AC）A.若C1=C2,则U1U2时,Q1Q2B.若Q1=Q2,则U1U2时,C1C2C.若U1=U2,则Q1Q2时,C1C2D.上述判断都不对11、关于场强的三个公式①FEq②2QEkr③UEd的适用范围，下列说法正确的是（BCD）A．三个公式都只能在真空中适用B．公式②能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用C．公式②和③能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D．公式①适用于任何电场,公式②只适用于真空的点电荷形成的电场,公式③只适用于电场12、如图4所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是:(CD)A．B端的感应电荷为负电荷B．导体内场强越来越大C．导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强D．C、B两点的电势始终相同13、如图5所示中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（H11）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是:（BD））A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eVC．质子经过等势面c时的速率为2.25vD．质子经过等势面c时的速率为1.5v二、填空题（每空2分，共16分）14、（2分）在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O点而处于平衡状态.如图6所示，重力加速度为g，细线对悬点O的作用力等于mg+2qE-k2q2/l2，2mg+qE15、（6分）相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和－Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量_____9Q/4_____，电性为____正____并C应放在____9Q、-Q连线延长线距-Q为L/2的____位置上.16、（2分）平行板电容器两极间的电势差为100V,当极板上的电荷量增加1×10-9C时,极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍,这个电容器的电容是2×10-11F.AOBCq+Q图3lo+2q-qE图6+CBQ图4P图5abcαABβ图217、（2分）一个不带电的平行板电容器,用电压为60V的直流电源充电,充电过程中电源耗去了4.8×10-6J的能量,试求这个电容器的电容,并求在此充电过程中,从一个极板转移过程至另一个极板的电子的数目为5×1010个18、（4分）先后让一束电子和一束氢核通过同一偏转电场,在下列两种情况下,试分别求出电子的偏转角φe和氢核的偏转角φH的正切之比,已知电子和氢核的质量分别为me和mH.(1)电子和氢核的初速度相同,则tanφe:tanφH=mH：me(2)电子和氢核的初动能相同,则tanφe:tanφH=1：1(3)电子和氢核的初动量相同,则tanφe:tanφH=me：mH三、计算题(共4小题，总计38分,务必写出必要的理论根据、方程,运算过程及单位.)19.（8分）如图7所示,一个质子以初速度v0=5×106m/s射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域.两板距离为20cm,金属板之间是匀强电场,电场强度为3×105V/m.质子质量为m=1.67×10-27kg,电荷量为q=1.60×10-19C.试求(1)质子由板上小孔射出时的速度大小；(2)质子在电场中运动的时间；解：（1）根据动能定理得：eEd=mv2-m代入数据：得v=6×106m/s（2）t=．==3.9×10-8s答：（1）质子由板上小孔射出时的速度大小为6×106m/s（2）质子在电场中运动的时间为3.9×10-8s20.（8分）如图8所示，水平放置的A、B两平行板相距为h，上板A带正电，现有质量为m的带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间的电势差UAB为多少？解：由动能定理得-E图7---+++v0+m,qHhABv0图821.（8分）如图9所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m。将细杆从水平位置自由释放,则:(1)请说明电势能如何变化?(2)求出小球在最低点时的动能(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力.（1）因为由A到B过程中电场力做正功，所以电势能减小，且减小的电势能等于电场力做功，为△EP=W=qEl（2）小球运动到最低点的过程中，重力和电场力做功，由动能定理得：mgl+qEl=Ek=12mv2则得：小球在最低点时的动能为Ek=mgl+qEl（3）由上式整理得：v=2(mg+qE)lm，即小球在最低点的速率．在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=mv2l将v代人公式，整理得：T=3mg+2Eq故最低点绝缘杆对小球的作用力大小T=3mg+2Eq．方向竖直向上．图9ABOqlEm22.（8分）如图10所示,用长为l的绝缘线,把一个质量为m的带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行板之间,平衡时,小球偏离竖直位置h,(已知lh).如果两板间的电压为U,两板间的距离为d,求小球带有多少个多余的电子?23.（6分）如图11所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电量为10—8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功6×10—6J，将另一电量为10—8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10—6J，（1）在图中画出电场线的方向.（2）若AB边长为2cm，求该匀强电场的场强大小.附加题（10分）23.如图12所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，（1）则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小？（2）若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？ABCO图12CBA图11hl+-图10（1）根据动能定理得：eEd=12mv2-12mv20代入数据：得v=6×106m/s（2）t=Lv0+v2．=20×10-2(5+6)×1062=3.9×10-8s答：（1）质子由板上小孔射出时的速度大小为6×106m/s（2）质子在电场中运动的时间为3.9×10-8s