物理人教版高中选修3-1第一章《静电场》单元检测
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静电场测试题三
姓名: 班级:
一、选择题(每题4分,共40分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1、下列对于公式E=的理解,错误的是:( )
A、它仅适用于匀强电场
B、在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势
C、场强的单位除了N/C外,另一单位是V/m
D、只要测出两点的电势差和两点的间距,就可算出电场强度
2、电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为( )
A.灰尘的自然堆积
B.玻璃有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘
D.电视机工作时,屏表面有静电而吸咐灰尘
3、如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是( )
A.b、d两点的电场强度相同
B.a点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大
4、两个质量均为的完全相同的金属球a和,其质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,所带电荷量的绝对值均为Q,那么a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,P、Q是矩形ABCD的AD边和BC边的中点,E、F是AB边和CD边的中点,MP=QN,M点和N点有等量异种点电荷。对于图中八个点的场强关系,下列说法正确的是( )
A.A与B点场强相同,C与D点场强相同
B.A与C点场强相同,B与D点场强相同
C.A与D点场强相同,B与C点场强相同
D.E与F点场强相同,P与Q点场强相同
6、真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示,分别标记为1、2、3、4、5,且1、2和5、4分别关于3对称。以电场线3上的某点为圆心画一个圆,圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e,则下列说法中正确的是( )
A. 电场强度Ea>Ec
B. 电势φb>φd
C. 将一正电荷由a点移到d点,电场力做正功
D. 将一负电荷由b点移到e点,电势能增大
7、如图所示,在匀强电场中放入两个带正电的点电荷A和B,qA=2qB。某同学在选择零电势面后,算出了A、B两点电荷的电势能,得出A的电势能小于B的电势能。其他同学看了他的计算结果,分别发表了以下议论,其中正确的是 ( )
A.一定算错了,A的电势能不可能小于B的电势能
B.取的零电势面一定在A的左边
C.取的零电势面一定在B的右边
D.取的零电势面一定在A、B之间
8、如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列说法中正确的是( )
A.D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3V
B.电荷量为1.6X10一 19C的正点电荷在D点的电势能为1.12X10-18J
C.将电荷量为1.6X10-19C的正点电荷从E点移到F点,电场力做的
功为3.2X10-19J
D.将电荷量为1.6X10一 19C的负点电荷从F点移到A点,电荷的电势 能减少了3.2X10-19J
9、如图所示,平行金属板A、B带有等量异号电荷,电子和质子均以速率v分别从正(A板)、负(B板)两极板上的小孔沿垂直板面的方向射入板间,那么( )
A.若电子能到达B板,则质子也一定能到达A板
B.若质子能到达A板,则电子也一定能到达B板
C.若电子、质子均分别能到达A、B板,则电子、质子的动能改变量相等
D.若电子、质子均分别能到达A、B板,则电子、质子的动能改变量不相等
10、如图所示,在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,则下列说法中正确的是( )
A.小球通过C点的速度大小是
B.小球通过C点的速度大小是
C.小球由A到C电场力做功是-mgh
D. 小球由A到C机械能的损失是 二、填空题(每题4分,共20分)
11、一根长度为L的轻弹簧两端系着两只相同的金属小球,连接点是绝缘的。将它们放到光滑桌面上并让小球分别带上电量q1时,弹簧被拉长到2L,由于漏电,过一会发现弹簧缩短到1.5L。若两球带的电量仍相等,则此时小球所带电量q2=
q1。
12、如图6虚线为一匀强电场的等势面。一带负电微粒从A点沿图中直线在竖直平面内运动到B点,不计空气阻力,此过程中粒子电势能
,动能 。(填“增加”、“不变”或“减少”)
13、一质量为、电量为的带正电质点,以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域,并从点离开电场区域.离开电场时的速度为.由此可知,电场中、两点间的电势差____________ V;带电质点离开电场时,速度在电场方向的分量为______________.不考虑重力作用.
14、将一个半径为r空心导体球接地,在空心导体球的球心处放一个点电荷Q,且点电荷与球壳不接触,如图所示。则距球心R的P点的场强为:
(1)当R >r时
,
(2)当R
15、由A、B两个平行金属板构成的电容器,若A、B两板相距2.0 mm时,A板上带C的电荷,B板上带C的电荷,A、B两板的电势差是40 V.由此可知,这个电容器的电容是________;如果保持A、B两板的电量不变,将两板间的距离增大为4.0 mm时,A、B两板间的电势差是________.
三、计算题(每题10分,共40分)
16、如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为,求该匀强电场场强E的大小.
17、如图1所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板带正电,现将质量为m 、电荷量为+q的小球在B板下方H处,以初速v0竖直上抛,小球从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A板,则A、B板间的电势差UAB为多少?
18、如图所示,质量为m,电荷量为+q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:
(l)电场强度E为多大?
(2)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?
(3)小球落地时的动能为多大?
19、如图所示,空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性;
(2)细线能承受的最大拉力;
(3)当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.
参考答案
一、选择题
1、D
2、D
3、D
4、C
5、BD
6、AD
7、B
8、AB
9、AC
10、B D 分析:B、C两点电势相等, B→C电场力不做功。
由动能定理, B→C,
1/2 mvC2 -1/2 mv2 =mgRsin 30°
∴ vC2 =v2+gR
小球由A到C机械能的损失即克服电场力做功是
ΔE=mgh-1/2 m vC2=mg(h-R/2) - 1/2 mv2
二、填空题
11、
12、增加(2分),减少(2分)
13、、
0,14、kQ/R2。
15、 80V
三、计算题
16、受力分析如图所示,
由题意得: ①
②
③
④
由①②③④得: ⑤
解之得: ⑥
17、见解析
【试题分析】
【解析】 方法一:动力学法.小球运动分两个过程,对过程一有
=-2gH①
对过程二由牛顿第二定律得
mg+Eq=ma②
h为过程二的最大位移,所以有③
由②、③式得④
由式①和④得Eh=⑤
在平行板之间,有UAB=Eh=.
方法二:动能定理法.在全过程中重力做负功,在过程二中电场力做负功,由动能定理有 解得 .
18、解:(1)分析水平方向的分运动有:
(2)A与O之间的电势差:
(3)设小球落地时的动能为,空中飞行的时间为T,分析竖直方向的分运动有:
分析水平方向的分运动有:
解得:
19、解析:
(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电
(2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有,
①
在最高点对小球由牛顿第二定律得,②
由①②式解得,T=15N
(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,则③
设小球在水平方向运动L的过程中,历时t,则④
设竖直方向上的位移为s,则⑤ 由①③④⑤解得,s=0.125m
∴小球距O点高度为s+L=0.625m.