静电场测试卷附答案

1高二物理静电场单元测试卷总分：110分时间：90分钟一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分共48分）1、下面说法中正确的是()A．根据E=F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比。B．根据E=KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。C．根据E=U/d，可知电场中某点的场强与电势差成正比。D．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强。2、两个可以自由移动的点电荷分别放在相距L的A、B两处，如下图所示，A处电荷带正电Ｑ1、B处电荷带负电Ｑ2，且Ｑ2=4Ｑ1，另取一个可以自由移动的点电荷Ｑ3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（）A．Ｑ3=4Ｑ1，是负电荷，且放于A左方L处B．Ｑ3=2Ｑ1，是负电荷，且放于B右方L处C．Ｑ3=4Ｑ1，是正电荷，且放于A左方2L处D．Ｑ3=2Ｑ1，是正电荷，且放于B右方2L处3、如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在A，B端会分别出现电荷，则以下说法正确的是（）A．闭合S1，有电子从枕型导体流向地B．闭合S2，有电子从枕型导体流向地C．闭合S1，有电子从地流向枕型导体D．闭合S2，没有电子通过S24、下列说法正确的是（）A．电场线密集处场强大，电势高B．沿电场线方向场强减小，电势降低C．在电势高处，电荷具有的电势能大D．场强为零处，电势不一定为零5、某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力()A.随着电荷量的增大而增大B.随着电荷间距离的增大而减小C.与两电荷量的乘积成正比D.与电荷间距离的平方成反比6、一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如右图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()7、如图所示，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()＋ABS1S22PQA．B端的感应电荷为负电荷B．导体内场强越来越大C．C点的电势高于B点电势D．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8、如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则()A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA不一定大于EB，φA一定大于φBC．EA一定大于EB，φA不一定大于φBD．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB9、空气中的负氧离子对于人的健康极为有益．有的氧吧通常采用人工产生负氧离子使空气清新，从而使顾客愉悦．其最常见的是采用电晕放电法，如图4所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000V左右，使空气发生电离，从而产生二价负氧离子．在负极后面加上小风扇，将大量负氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距离为5mm,且视为匀强电场，电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F，则（）A．E＝103N/C，F＝1.6X10-16NB．E＝106N/C，F=1.6X10-16NC．E=103N/C，F=3.2X10-13ND．E=l06N/C，F＝3.2X10-13N10、如图所示是一个说明示波管工作管理的示意图，电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h．两平行板间距离为d，电势差为U2，板长是L，为提高示波管的灵敏度2Uh(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法()A．增大两板间电势差U2B．尽可能使板长L短一些C．尽可能使板距d小一些D．使加速电压U1升高一些11、在点电荷Q的电场中，一个α粒子(氦核)通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是()A．Q可能为正电荷，也可能为负电荷B．运动中．粒子总是克服电场力做功C．α粒子经过两等势面的动能Eka＞EkbD．α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb12、真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断中正确的是（）A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间关系质子氘tttB.三种粒子打到荧光屏上的位置距入射线的垂直距离Y关系为质子氘YYYC.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2二、填空题（共18分）+CBQP313、（8分）如右图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．若充电后保持电容器带电量不变．试指出三个图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况．①正对面积减小时，静电计指针的偏转角度；②板间距离增大时，静电计指针的偏转角度；③插入电介质时，静电计指针的偏转角度；④若在③中插入铝板时，静电计指针的偏转角度。（填“增大”、“减小”、“不变”）14、（6分）A、B两带电平行板间电场强度E＝6×103N/C，两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0.5cm，B板接地，如右图所示．那么A、B两板电压为______V，P1点电势为________V，今将一个带电荷量为2×10－3C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功－9.6×10－2J，则P2点距离B板__________cm.15、（4分）如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12J时，其动能大小为____J四、计算题（共44分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）16、（10分）在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，克服电场力做功0.1J，已知A、B两点间距l＝2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：（1）在电荷由A移到B的过程中，电荷电势能变化了多少？（2）A、B两点间的电势差为多少？（3）该匀强电场的电场强度为多大？17、（10分）如图所示(a)，一条长为3L的绝缘丝线穿4过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后（带电金属环可视为点电荷），便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上静止，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？某同学在解答这道题时的过程如下：设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图b，由于小环静止，处于平衡状态，合力为零。得，22Lqk=mgtan30°，kmgLq332.请判断其解答的正、误，并给出理由或解答过程。18、（8分）如图所示，O点固定，绝缘轻细杆l，A端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，水平方向的匀强电场的场强为E，将小球拉成水平后自由释放，求在最低点时绝缘杆给小球的力。19、（16分）在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小。（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？高二物理静电场单元测试卷答案·EOABlmT/2T3T/22TtUoUABvoO′Oo乙甲-UoAB5一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分共48分）二、填空题（共18分）13、（8分）①增大②增大③减小④减小（填“增大”、“减小”、“不变”）14、（6分）300V－270V3.7cm15、（4分）18J三、计算题（共44分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）16、（10分）由功能关系得:(1)△EP=-WAB=0.1J电势能增加了0.1J（2）UAB=W/q=5×103V（3）E=U/d，d=lcos60O得E=5×105V/m17、（10分）解：(1)他的解答是错误的.(2)小环是穿在丝线上，作用于小环上的两个拉力大小相等，方向不同.小环受四个力，如图所示.竖直方向Tsin60°=mg①水平方向Tcos60°+T=22Lqk②由①②联立得kmgLq2318、（8分）解：以小球为研究对象，从A到B过程中，由动能定理得：mgl+Eql=mvB2/2-0①当小球到达B点时，对小球受力分析，则在竖直方向上：T-mg=mvB2/l②由①②式解得T＝3mg+2Eq19、（16分）20、解：（1）电子飞出过程中只有电场力做功，根据动能定理得：202021212mvmvUe解得：meUvv020（2）若电子恰能平行于金属板飞出，说明电子在竖直方向前半周期做匀加速直线运动，后半周期做匀减速直线运动，到电子飞出电场最少用时为T；则电子水平方向做匀速直线运动：题序123456789101112答案BACDBCDBDCCD6L=v0T（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，要满足两个条件，第一竖直方向的位移为零，第二竖直方向的速度为零；则电子竖直方向只能先加速到某一速度vy再减速到零，然后反方向加速度到vy再减速到零．由于电子穿过电场的时间为T，所以竖直方向每段加速、减速的时间只能为4T，即电子竖直方向只能先加速4T时间到达某一速度vy再减速4T时间速度减小到零，然后反方向加速4T时间到达某一速度vy，再减速4T时间速度减小到零，电子回到原高度．根据以上描述电子可以从t时刻进入：t=24kTT（k=0，1，2，3…）设两板间距至为d，而电子加速4T时间的竖直位移为：h=20)4(21TdmeU而电子减速4T时间的竖直位移也为：h所以电子在竖直方向的最大位移为：y=2h=20)4(TdmeU①而：y≤2d②由①②解得：d≥meUT024