高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题含答案解析
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试卷第1页,总4页 宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是
A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
B.电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
D.电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大
2.关于场强的三个公式:①;②;③的适用范围,下列说法中正确的是( )
A.三个公式都只能在真空中适用
B.公式②只能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用
C.公式②和③只能在真空中适用,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只适用于点电荷的电场,公式③只适用于匀强电场
3.下列说法中正确的是( )
A.在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;
B.电荷在场强为零处的电势能也为零;
C.在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;
D.在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零.
4.如上图为某电场中的电场线和等势面,已知10Va ,6cV ,ab=bc,则 ( )
A.8bV B.8bV
C.8bV D.上述三种情况都可能
5.关于电势差的说法中,正确的是( )
A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功 试卷第2页,总4页 B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V
C.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
D.两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比
6.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的( )
A.
B.
C.
D.
7.某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点。如图所示,实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹, 由此可以判定( )
A.粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度
B.粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能
C.电场中 A 点的电势低于 B 点的电势
D.粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能
二、多选题
8.一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图虚线abc所示,图中实线表示电场的等势面,下列判断错误的是:( ) 试卷第3页,总4页
A.在a→b→c的过程中,电场力始终做正功;
B.在a→b→c的过程中,一直受静电引力作用;
C.在a→b→c的过程中,ab段受引力,bc段受斥力;
D.在a→b→c的过程中,ab段逆着电场线,bc段顺着电场线
9.在研究平行板电容器电容的实验中,电容器的A、B两极板带有等量异种电荷,A板与静电计连接,如图所示.实验中可能观察到的现象是( )
A.增大A、B板间的距离,静电计指针张角变小
B.减小A、B板间的距离,静电计指针张角变小
C.把B板向上平移,减小A、B板的正对面积,静电计指针张角变小
D.在A、B板间放入一介质板,静电计指针张角变小
10.如图所示,有一油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,由静止释放进入电场的,可以判定
A.油滴在电场中做抛物线运动
B.油滴在电场中做匀加速直线运动
C.油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
D.油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离
三、解答题
11.一个电子以v0=4×107m/s的速度,方向与电场方向相同,射入电场强度E=2×105V/m试卷第4页,总4页 的匀强电场中,如图所示,已知电子电量e=-1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg。试求:
(1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少?
(2)电子到达速度为0之前所需的时间是多少?
12.如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8 cm,两板间的电势差为300 V。如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间(g=10 m/s2)?
13.如图所示,一个电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场,并且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出,那么A、B两点间的电势差为多少V?(电子的质量为9.1×10-31kg)
四、填空题
14.一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图.如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d,板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为______________.(粒子的重力忽略不计)
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答案第1页,总6页 参考答案
1.C
【详解】
AC.电场中正检验电荷的受力方向是电场强度的方向,场强与负检验电荷的受力方向相反.故A错误,C正确.
B.电场强度大小与电场力的大小无关,是由电场本身性质决定.故B错误.
D.电荷在某点受到的电场力越大,该点的电荷量越多,而此处电场强度是不变.故D错误.
2.D
【解析】
公式1为通用公式,公式2为点电荷的场强计算,公式3为匀强电场场强的公式,只有公式2适用于真空中的点电荷,BD正确
3.D
【解析】
【分析】
场强与电势没有直接关系,场强越大的地方电势不一定越高,场强为零的地方电势不一定为零,电势为零是人为选取的;
【详解】
A、场强较小的地方电势不一定较小,电势能也不一定较小,两者没有直接关系,故A错误;
B、场强为零的地方电势不一定为零,即电势能不一定为零,电势为零是人为选取的,故B错误;
C、在场强相等的各点,电荷的电势不一定相等,从而电势能也不一定相等,比如匀强电场,故C错误;
D、根据电势能的公式pEq,在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零,故D正确.
【点睛】
对于电势与场强的大小关系:两者没有关系,沿着电场线的方向电势降低,场强大小看电场线疏密来理解.
4.C
【详解】 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
答案第2页,总6页 因为10Va ,6cV,知ac两端的电势差为4V,因为电场线越密的地方场强越强,根据U=Ed知,ab间的电势差大于bc间的电势差,所以ab间的电势差大于2V,所以b点的电势小于8V.故选C.
5.B
【详解】
A.根据电势差定义公式ABABWUq分析得知:两点间的电势差等于单位正电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功,故A错误;
B.根据电势差定义公式ABABWUq分析得知,1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V,选项B正确;
C.根据WAB=UAB∙q可知,在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差有关,选项C错误;
D.两点间的电势差是由电场本身决定的,与检验电荷无关,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
电场力提供加速度,F=qE可知场强逐渐增大,电荷做加速运动可知电场力与速度方向同向,故D正确,ABC错误.
7.D
【详解】
A.电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在A点的场强小于B点的场强,在A点所受的电场力小,故在A点的加速度小于B点的加速度,故A错误;
B.由图知带电粒子的运动轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知电场力对粒子做负功;动能减小,有粒子在A点的动能大于它在B点的动能;故B错误;
D.因粒子由A到B时,电场力做负功,故电势能增大,则粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能;故D正确;
C.粒子所受电场力方向与电场强度相反,则粒子带负电,而电势能PEq,因A点的电势能低于B点,有()()ABqq;可得AB,故A点的电势高于B点的电势;故C本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
答案第3页,总6页 错误;
故选D。
8.ACD
【解析】
试题分析:电荷受到的合力指向轨迹的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷,它们之间存在引力,根据力与速度的夹角分析做功的正负.
粒子在a→b过程,电场力做正功,b→c的过程电场力做负功,故A错误.根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电引力作用,故B正确、C错误.粒子在a→b→c的过程中,轨迹与电场线不在同一直线上,故D错误.本题选错误的,故选ACD.
考点:带电粒子在电场中的运动轨迹与做功情况分析
9.BD
【解析】
【分析】
改变板间距离、改变正对面积或放入电介质,根据电容的决定式分析电容的变化,电容器的电量不变,再根据电容的定义式分析板间电压的变化,判断静电计指针的变化;
【详解】
A、增大A、B板间的距离,根据电容的决定式4SCkd分析得知,电容C减小,电容器的电量Q不变,则由QCU得知,板间电压U增大,静电计指针张角变大,故A错误;
B、减小A、B板间的距离,根据电容的决定式4SCkd分析得知,电容C增大,电容器的电量Q不变,则由QCU得知,板间电压U减小,静电计指针张角变小.故B正确;
C、减小A、B板的正对面积,根据电容的决定式4SCkd分析得知,电容C减小,电容器的电量Q不变,则由QCU得知,板间电压U增大,静电计指针张角变大,故C错误;
D、在A、B板间放入一介质板,根据电容的决定式4SCkd分析得知,电容C增大,电容器的电量Q不变,则由QCU得知,板间电压U减小,静电计指针张角变小,故D正确.
【点睛】
本题是电容器的动态变化分析问题,在分析不变量的基础上,由电容的决定式4SCkd和