物理选修3-1第一章静电场试卷及答案

物理选修3-1第一章静电场试卷及答案 1 / 4

命题人：王赐德

一、选择题：（每题４分，共 40 分，请将每题正确答案的字母填入答卷的表格内） 1、一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的

电荷量与质量之比） 不一样的带正电的粒子 a 和 b，从电容器边沿的 P 点（如图）

以同样的水平速度射入两平行板之间。测得 a 和 b 与电容器的撞击点到入射

点之间的水平距离之比为 1∶ 2。若不计重力，则 a 和 b 的比荷之比是

A．1∶2 B ．1∶1 P

C．2∶1 D ．4∶1

2、以下图，实线是一簇未注明方向的由点电荷 Q产生的电场线，若带电粒

子 q（ | Q|>>| q| ）由

a 运动到

b，电场力做正功。已知在

a、 b

两点粒子所受

电场力分别为

Fa、Fb ，则以下判断正确的选项是

A．若 Q为正电荷，则 q 带正电， Fa＞Fb

B．若 Q为正电荷，则 q 带正电， Fa＜Fb

C．若 Q为负电荷，则 q 带正电， Fa＞Fb

D．若 Q为负电荷，则 q 带正电， Fa＜Fb

3、电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的选项是

A．电容器的电容表示其储藏电荷能力

B．电容器的电容与它所带的电量成正比

C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比

D．电容的常用单位有 μF和 pF，1 ΜF＝103 pF ， 4、匀强电场中的三点 A、B、C是一个三角形的三个极点， AB的长度为

1 m

D 为 AB的中点，以下图。已知电场线的方向平行于 ABC所在平面， A、B、 C 三点的电势分别为 、 和 。设场强盛小为 E，一电量为 × －6 C 14V 6V 2 V 1 10

的正电荷从 D点移到 C点电场力所做的功为 W，则 C

A ．W＝8×10－ 6 J ， E＞ 8 V/m B ．W＝6×10－ 6 J ， E＞ 6 V/m C ．W＝8×10－ 6 J ， E≤ 8 V/m

W － 6 E ADB

D ． ＝6×10 J ， ≤ 6 V/m

5、两个质量同样的小球用不行伸长的细线连接，置于场强为 E 的匀强电场中，小球 1 和小球 2 均带正电，电量分别为 q1 和 q2（q1＞q2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，以下图。若将两小球同时从静止状态开释，则开释后细

线中的张力 T 为（不计重力及两小球间的库仑力） E

A． T 1 q2 )E B ． T (q1 球 2 球 1

(q1 q2 )E

2

C． T 1 ( q1 q2 ) E D ． T ( q1 q2 ) E

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6、a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个极点 . 电场线与矩形所在平面平行。已知 a 点

的电势为 20 V， b 点的电势为 ，d

24 V

点的电势为 4 V ，如图，由此可知 c

点的电势为

A．4 V B．8 V

a 20 V

b 24 V

d 4 V

c

C．12 V D．24 V 、以下图，固定在 Q点的正点电荷的电场中有 M、 N 两点，已知 MQ ＜ NQ 。

7

以下表达正确的选项是

A．若把一正的点电荷从 M点沿直线移到 N点，则电场力对

该电荷做功，电势能减少 B ．若把一正的点电荷从 M点沿直

线移到 N点，则该电荷战胜电场力做功，电势能增添

C．若把一负的点电荷从 M点沿直线移到 N 点，则电场力对

该电荷做功，电势能减少

M

＋ Q N

D．若把一负的点电荷从 M点沿直线移到 N 点，再从 N 点沿不一样路径移回到 M

点，则该电荷战胜电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动，电势能 不变 8、以下图的匀强电场 E 的地区内，由 A、B、C、D、A＇、 B＇、C＇、 D＇作为顶

点组成一正方体空间，电场方向与面 ABCD垂直。以下说法正确的选项是

A．AD两点间电势差 UAD与 A A＇两点间电势差 UAA＇ D /

．带正电的粒子从 A 点沿路径 A→D→D＇移到 D＇ D A / B A

点，电场力做正功 E

．带负电的粒子从 A 点沿路径 A→D→D＇移到 D＇ B C / C/

C B 点，电势能减小

D．带电的粒子从 A 点移到 C＇点，沿对角线 A C＇与沿路径 A→B→B＇→ C＇电场力做功同样

9、一点电荷仅受电场力作用，由 A 点无初速开释，先后经过电场中的 B 点和 C

点。点电荷在 A、B、C 三点的电势能分别用 EA、 EB、EC表示，则 EA、EB和 EC

间的关系可能是

A． EA＞EB＞EC ．EA＜EB＜EC C ．EA＜EC＜EB D ．EA＞EC＞EB

B

10、以下图，某地区电场线左右对称散布， M、 N 为对称线上两点。以下说法

正确的选项是 A．M点电势必定高于 N点电势

B．M点场强必定大于 N点场强 C．正电荷在 M点的电势能大于在 N 点的电势能

D．将电子从 M点挪动到 N 点，电场力做正功

二．实验与研究：（11 小题 5 分、 12 小题 15 分共 20 分把答案填在相应的横线 物理选修3-1第一章静电场试卷及答案 3 / 4

上或按题目要求作答 . ）

11、由绝缘介质分开的两个同轴的金属圆筒组成圆柱形电容器， 以下图。试依据你学到的有关平行板电容器的知识，推断影响圆柱形电容器电容的要素

有 。

12、带电粒子的比荷 q 是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个

m

实验，研究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置以下图。

①他们的主要实验步骤以下：

A．第一在两极板 M1M2

之间不加任何电场、

磁场，开启阴极射线

管电源，发射的电子

从两极板中央经过，

在荧幕的正中心处

察看到一个亮点；

B．在 M1M2 两极板间加适合的电场： 加极性以下图的电压， 并逐渐伐节增

大，使荧幕上的亮点渐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰巧看不见亮

点为止，记下此时外加电压为 U。请问本步骤目的是什么？

C．保持步骤 B 中的电压 U 不变，对 M1M2 地区加一个大小、 方向适合的磁场

B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向怎样？②依据上述实验步骤，同学们正确计算处电子的比荷与外加电场、磁场及其 q U

他有关量的关系为 m B 2 d 2 。一位同学说，这表示电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电子的比荷越大，你以为他的说法正确吗？为

什么？

三．计算与简答：（每题 10分，共 40分。解答时要求写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤）

13、以下图，边长为 L 的正方形地区 abcd 内存在着匀强电场。电量为

能为 Ek 的带电粒子从 a 点沿 ab 方向进入电场，不计重d力。

⑴若粒子从 c 点走开电场，求电场强度的大小和粒子离

开电场时的动能； E ⑵若粒子走开电场时动能为 Ek／ ，则电场强度为多大？

q、动 c

a b

14、（ 16 分）两个半径均为 R 的圆形平板电极，平行正对搁置，相距为 d，极板 物理选修3-1第一章静电场试卷及答案 4 / 4

间的电势差为 U，板间电场能够以为是平均的。一个 α 粒子从正极板边沿

以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间， 抵达负极板时恰巧落在极板

中心。已知质子电荷为 e，质子和中子的质量均视为 m，忽视重力和空气阻

力的影响，求：

⑴极板间的电场强度 E；

⑵α 粒子在极板间运动的加快度 a；

⑶α 粒子的初速度 v0。

15、以下图，带电量分别为 4q 和－ q 的小球 A、B 固定在水平搁置的圆滑绝缘细杆上，相距为 d。若杆上套一带电小环 C，带电体 A、B 和 C 均可视为点电

荷。求小环 C的均衡地点。 4q －q

A B

d

16、飞翔时间质谱仪可经过丈量离子飞翔时间获得离子的荷质比 q/m，如图 1。

带正电的离子经电压为 U 的电场加快后进入长度为 L 的真空管 AB，可测得离子飞越 AB所用时间 t 1 。改良以上方法，如图 2，让离子飞越 AB后进入场强为 E（方向如图）的匀强电场地区 BC，在电场的作用下离子返回 B 端，此

时，测得离子从 A 出发后飞翔的总时间 t 2 ，（不计离子重力）⑴忽视离子源中离子的初速度，①用 t 1 计算荷质比；②用 t 2 计算荷质比。

⑵离子源中同样荷质比离子的初速度不尽同样， 设两个荷质比都为 q/m 的离 / /

总时间往常不一样，存在时间差 t ，可经过调理电场 E 使 t ＝ 0。求此时

E 的大小。

A LB A LBC

离 O 离

子 子

源 真 空 源 真 空

管 E

U U 管

图1 图2