选修3-1《电场》章末过关检测卷

【金版学案】2015-2016高中物理 第一章 电场章末过关检测卷 粤教版选修3-1（测试时间：50分钟 评价分值：100分）一、单项选择题（每小题4分，满分16分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1.关于电场，下列说法正确的是（B ）A.电场中某点电场强度的大小和电荷在该点所受的电场力的大小成正比B.电场中某点电场强度的大小与检验电荷无关C.正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反D.负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同解析：电场强度是电场本身的一种属性，与检验电荷的带电量以及电性无关，故A 错误B 正确；正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同，故C 错误；负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反，故D 错误；故选B.2.对于某一个电容器，下列说法中正确的是（B ）A.电容器两极间的电势差越大，电容就越大B.电容器所带电量增加一倍，两极间的电势差也增加一倍C.电容器所带电量越多，电容就越大D.电容器两极板间的电势差减小到原来的12，它的电容也减小到原来的12解析：电容是电容器本身的性质与电势差无关，ACD 错；由Q ＝CU 可知B 对.3.如图所示，M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点，在A 、B 、C 三点中 （C ）A.场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点解析：根据两个等量异种点电荷间电场的电场线特点，连线上电场线从N指向M，根据沿着电场线电势越来越低的特点，所以B点的电势高于A点，A、C两点的电场线方向相同，与M、N的连线平行，且指向左侧，根据电场线与等势面垂直的特点，A、C两点应位于同一个等势面上，所以电势最高的点是B点.根据电场线的疏密可以判断A是连线上场强最弱的点，但A是中垂线上场强最大点，所以C是场强最小点，综合以上分析，C正确，ABD错误.4.图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（C）A.在B处的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强E A和E B相比是E B＞E AC.1 C的正电荷从B到A，电场力做正功2 JD.负电荷从A移到B时电场力做负功解析：A.根据电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可知电场线方向应竖直向上，则B处的场强方向是竖直向上，故A错误.B.图中等差等势面疏密均匀，则电场线疏密也均匀，说明此电场是匀强电场，场强处处相同，故B错误.C.根据电场力做功公式W ＝qU得：1 C的正电荷从B到A，电场力做功为W AB＝qU BA＝1 C×（3 V－1 V）＝2 J，故C 正确.D.负电荷所受的电场力方向竖直向下，则负电荷从A移到B时电场力做正功，故D错误.故选：C.二、不定项选择题（每小题6分，满分30分.在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分）5.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（AC）A.极板X 应带正电B.极板X ′应带正电C.极板Y 应带正电D.极板Y ′应带正电解析：带电粒子向Y 轴正半轴偏转，粒子带负电，所受电场力向上，场强向下，所以上极板为正极，C 对；粒子向X 轴偏转，场强垂直纸面向外，所以X 应带正电，A 对.6.两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （CD ）A.47B.37C.97D.167解析：若两个小球带同种电荷，它们之间的库仑力为F 1＝k 7Q 2r 2，根据平均分配原则，它们接触后所带电量为q A ＝q B ＝4Q ，所以它们之间的库仑力为F 2＝k16Q 2r 2＝167F 1，若两个小球带异种电荷，接触前它们之间的库仑力为F 3＝k7Q 2r 2，接触后它们所带电荷量为q A ＝q B ＝3Q ，所以它们之间的库仑力为F 4＝k 9Q 2r 2＝97F 3，所以CD 正确. 7.如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（ABD ）A.电荷将向下加速运动B.电荷带负电C.电流表中将有从a 到b 的电流D.电流表中将有从b 到a 的电流解析：将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强E ＝U d 减小，电荷q 所受的电场力F ＝Eq 减小，电荷将向下加速运动.故A 正确B 正确；根据电容的决定式C ＝εr S 4πkd 可知，电容减小，电容器的电压U 不变，由电容的定义式C ＝Q U分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从b 到a 的电流.故C 错误，AD 正确.8.如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），O 、A 、B 为轴上三点.放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x 轴的正方向为电场力的正方向，则（ABCD ）A.点电荷Q 一定为负电荷B.点电荷Q 位于AB 之间C.A 点的电场强度大小为2×103N/C D.A 点的电势比B 点的电势低解析：由图可知，在A 、B 两点的检验电荷分别为正、负电荷，且受力方向相同，故可知A 、B 两点的电场方向相反，因为并没有规定电场的正方向，故A 、B 正确；由电场强度的定义可知A 点的场强大小E A ＝F q ＝4×10－3 N 2×10－5 C＝2×103 N/C ，故C 正确；因在B 点场强为E B ＝F q ＝2×10－34×10－6＝5×102 N/C ，电荷离A 近、离B 远，则A 点的电势比B 点的电势低，故D 正确. 9.如图所示，AB 是某电场中的一条电场线，在电场线上A 处自由释放一负试探电荷时，它沿直线向B加速运动，对此现象，下列判断中正确的是（不计重力）（D）A.若加速度a A＞a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线B.若加速度a A＜a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线C.若加速度a A＝a B，则AB一定是匀强电场中的一条电场线D.无论a A、a B大小关系怎样，AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线解析：在电场线上A处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，不能判断电荷的受力变化情况，不能判断加速度的变化情况.A.若加速度a A＞a B，则AB可能是正点电荷电场中的一条电场线，故A错误；B.若加速度a A＜a B，则AB可能是负点电荷电场中的一条电场线，故B错误；C.若加速度a A＝a B，则AB可能是匀强电场中的一条电场线.故C错误；D.无论a A、a B大小关系怎样，AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线，故D正确；故选D.三、非选择题（本大题共5小题，共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10.（10分）如图所示，竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极，一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S，电容器充电后悬线与竖直方向的夹角为θ，则：①保持开关S 闭合，将M 板向N 板靠近时θ将 （填“增大”、“减小”、“不变”）.②断开开关S ，将M 板向N 板靠近时θ将 （填“增大”、“减小”、“不变”）.解析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S 闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S ，电容器所带的电量不变.保持开关S 闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A 板向B 板靠近，极板间距离减小，电场强度E 增大，小球所受的电场力变大，θ增大.断开开关S ，电容器所带的电量不变，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S，知d 变化，E 不变，电场力不变，θ不变.答案：增大 不变11.（10分）如图所示为研究平行板电容器电容的实验.电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的 Ｗ.在常见的电介质中，由于空气的 是最小的，当极板间插入其他的电介质板时，电容器的电容将 （填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将 （填“增大”、“减小”或“不变 ”）.答案：电势差（电压） 介电常数 增大 减小12.（10分）带电量为1.0×10－2C 的粒子，在电场中先后飞经A 、B 两点，飞经A 点时的动能为10 J ，飞经B 点时的动能为40 J.已知A 点的电势为φA ＝－700 V ，（粒子的重力忽略不计）求：（1）电荷从A 到B 电场力做多少功？（2）B 点的电势是多少？解析：（1）W AB ＝ΔE k ＝E k B －E k A ＝30 J.（2）W AB ＝qU AB ＝q （φA －φB ），得：φB ＝φA －W AB q＝－1 000 V.答案：（1）30 J （2）－1 000 V 13.（10分）如图所示，某匀强电场场强为E ，将质量为2×10－3kg 的小球从A 点由静止释放，小球恰能沿直线AB 向右下方运动，且AB 与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10－4 C.（g ＝10 m/s 2）求：（1）匀强电场电场强度的大小.（2）2 s 末小球的速度.解析：（1）小球仅受重力和电场力作用从静止开始，由A 运动到B ，则小球的合力在直线AB 上，如图，则有Eq ＝mg tan 45°，代入数据得E ＝10 V/m.（2）小球所受的合力F ＝F 2电＋（mg ）2＝2mg ， a ＝F m＝2g ，2 s 末的速度：v ＝at ＝20 2 m/s. 答案：（1）10 V/m （2）20 2 m/s14.（14分）如图所示，一带电荷量q ＝1.0×10－16 C 、质量m ＝1.0×10－22 kg 的粒子经电压为U 的电场加速后，从平行板A 、B 正中间进入匀强电场，射入电场后向着B 板偏转，已知A 、B 两板间场强E ＝4.0×102V/m ，两板相距d ＝16 cm ，板长L ＝30 cm.不计带电粒子所受重力，求：（1）粒子带何种电荷？（2）要使粒子恰能飞出电场，则加速电场的电压U 为多大？解析：（1）因带电粒子进入两板间后向B 板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电.（2）设粒子经加速电场加速后以速度v 0进入平行板AB 的正中间，根据动能定理有： qU ＝12mv 20－0，①粒子进入A 、B 板后做类平抛运动，则有： L ＝v 0t ，②d 2＝12Eq mt 2，③ 联立①②③式并代入数据得U ＝112.5`V.答案：（1）正 （2）112.5 V。

第一章 静电场 单元综合评估(A 卷)1．对电容C ＝Q U，以下说法正确的是( ) A ．电容器带电荷量越大，电容就越大B ．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C ．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D ．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容解析： 电容量与带电荷量及两极间电压无关．答案： B2．如下图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a 、b 两点电场强度和电势均相同的是( )解析： C 图中a 、b 两点处在＋q 、－q 连线的中垂线上，且关于两电荷连线对称分布，电场强度和电势均相同．答案： C 3．在静电场中，将一电子由a 点移到b 点，电场力做功5 eV ，则下列结论错误的是( )A ．电场强度的方向一定是由b 到aB ．a 、b 两点间的电压是5 VC ．电子的电势能减少了5 eVD ．因零电势点未确定，故不能确定a 、b 两点的电势解析： 由U ab ＝W ab q ＝5 eV －e＝－5 V 知a 、b 两点间的电势差为－5 V ，即电压为5 V ，但电场强度方向不一定由b 到a ，所以A 错．电场力对电荷做功5 eV ，其电势能一定减少了5 eV ，而零电势点未确定，我们只能确定a 、b 两点间的电势差，无法确定a 、b 两点的电势，所以，C 、D 对，本题应选A. 答案： A4．两块水平放置的平行金属板，带等量异种电荷，一个带电油滴恰悬浮在平行板间．如果使油滴产生大小等于g 2的加速度，两板电荷量应是原来的( ) A ．2倍 B.12 C.32倍 D.23答案： BC5．如下图所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kqr 2，方向沿OA 方向 B ．场强大小为kq r 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kq r 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kq r 2，方向沿AO 方向答案： C6.Q 1、Q 2为两个带电质点，带正电的检验电荷q 沿中垂线向上移动时，q 在各点所受Q 1、Q 2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断( )A ．Q 2可能带负电荷B ．Q 1、Q 2可能为等量异种电荷C ．Q 2电荷量一定大于Q 1的电荷量D ．中垂线上的各点电势相等解析： 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以Q 2一定带正电荷，Q 1可能带正电荷也可能带负电荷，且Q 2>Q 1，选项A 、B 、D 错，C 正确．答案： C7．如下图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a 、b ，左边放一个带正电的固定球＋Q 时，两悬球都保持竖直方向．下面说法正确的是( )A ．a 球带正电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大B ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较小C ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大D ．a 球带正电，b 球带负电，并且a 球带电荷量较小解析： 要使ab 平衡，必须有a 带负电，b 带正电，且a 球带电较少，故应选B. 答案： B8.如右图所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A ．电荷向B 做匀加速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析： 从静止起动的负电荷向B 运动，说明它受电场力向B ，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的指向应从B →A ，这就有两个可能性：一是B 处有正点电荷为场源，则越靠近B 处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A 处有负点电荷为场源，则越远离A 时场强越小，负试探电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故正确答案为D. 答案： D9．细胞膜也称生物膜或质膜．是由类脂、蛋白质和糖类组成．质膜中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要体现者．如果细胞膜的厚度约等于800 nm(1 nm ＝10－9 m)，当膜的内外层间的电压达到0.4 V 时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时( )A ．膜内电场强度约为5×105 V/mB ．膜内电场强度约为2×105 V/mC ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.4×10－20 JD ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.6×10－19 J解析： 根据E ＝U d ＝0.4800×10－9 V/m ＝5×105 V/m ，A 正确，B 错误；W ＝Uq ＝0.4×1.6×10－19 J ＝6.4×10－20 J ，C 正确，D 错误．答案： AC10．如下图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，电场力做的功为1.5 J ．则下列说法正确的是( )A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点多0.5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J解析： 粒子从A 点运动到B 点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项A 错；粒子从A 点运动到B 点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在A 点的电势能比在B 点多1.5 J ，故选项B 错；由动能定理，W G ＋W 电＝ΔE k ，－2.0 J ＋1.5 J ＝E k B －E k A ，所以选项C 对；由其他力(在这里指电场力)做功等于机械能的增加，所以选项D 对．答案： CD11．如下图所示，在一个水平方向(平行纸面方向)的匀强电场中．用上端固定，长为L 的绝缘细线，拴一质量为m 、电荷量为q 的小球，开始时将细线拉至水平至A 点，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角到B 点时，速度恰好为零，求A 、B 两点间的电势差U AB 的大小．解析： 带电小球由A 运动到B 的过程中，由动能定理得mgL sin 60°＋qU AB ＝0，则U AB ＝－mgL sin 60°q ＝－3mgL 2q. 答案： 3mgL 2q 12．把带电荷量2×10－8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，若把该电荷从无限远处移到电场中B 点，需克服电场力做功2×10－6 J ，求： (1)A 点的电势；(2)A 、B 两点的电势差；(3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功． 解析： (1)正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，所以E p A ＝8×10－6 J ． φA ＝E p A q ＝8×10－62×10－8＝400 V ， (2)E p B ＝2×10－6J ，φB ＝E p B q ＝2×10－62×108＝100 V ．由电势差定义：U AB ＝φA －φB ＝300 V . (3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功为：W AB ＝qU AB ＝－2×10－5×300 J ＝－6×10－3 J. 答案： (1)400 V (2)300 V (3)－6×10－3 J 14.一束电子流在经U ＝5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如右图所示，若两板间距离d ＝1.0 cm ，板长l ＝5.0 cm ，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？解析： 加速过程中，由动能定理得eU ＝12m v 02① 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l ＝v 0t .②在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a ＝F m ＝eU ′dm.③ 偏距y ＝12at 2④ 能飞出的条件为y ≤d 2.⑤ 解①～⑤式得U ′≤2Ud 2l 2＝2×5 000×(1.0×10－2)2(5.0×10－2)2 V ＝4.0×102 V. 即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V.答案： 400 V单元综合评估(B 卷)1．带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内( )A ．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B ．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动解析： 带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，电场力一定做正功，由于电场的性质不知，所以不一定沿电场线运动，由U AB ＝W AB q知，U AB ＞0，所以运动过程中电势一定降低，故选C. 答案： C 2．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1B ．4∶1C ．16∶1D ．60∶1解析： 两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量均为＋Q ，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D 正确．答案： D3．A 、B 、C 是匀强电场中的三个点，各点电势φA ＝10 V ，φB ＝2 V ，φC ＝6 V ，A 、B 、C 三点在同一平面上，如图所示，关于A 、B 、C 三点的位置及电场强度的方向表示正确的是( )解析： 根据电场线和等势面垂直的关系和沿电场方向电势降低，可以判断D 选项正确．答案： D4．电场中有A 、B 两点，A 点的电势φA ＝30 V ，B 点的电势φB ＝10 V ，一个电子由A 点运动到B 点的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVB ．电力克服电场力做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVC ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eVD ．电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV解析： W AB ＝qU AB ＝－20 eV ，根据电场力做功与电势能变化的关系可知选项D 正确．答案： D5．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析： 正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q 点的电场线应比P 点的电场线密，故选项A 、B 错误；又由于电荷做加速运动，所以选项C 错误，选项D 正确．答案： D6．如下图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A ．使A 、B 两板靠近一些B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后，使B 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些解析： 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S 后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A 、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝Q U可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大．所以本题的正确答案是C 、D.答案： CD7.如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a ，b ，c (可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是( )A ．a 对b 的静电力一定是引力B ．a 对b 的静电力可能是斥力C ．a 的电量可能比b 少D ．a 的电量一定比b 多解析由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a 和c 一定是同种电荷，a 和b 一定是异种电荷，并且a 的电量一定比b 的带电量要多，这样c 才可能平衡，所以本题正确答案应选A 、D.8．如下图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是( )A ．电场线方向向下B ．粒子一定从a 点运动到b 点C ．a 点电势比b 点电势高D ．粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能解析： 无论粒子从a 点或者从b 点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下，可判断电场线的方向向上而不是向下，A 错误；粒子既可以从a 点运动到b 点，也可以从b 点运动到a 点，B 错误；由于顺着电场线方向电势在降低，故有φa ＜φb ，C 错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能，D 正确．答案： D9．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如下图所示，真空室中电极K 发出电子(初速度不计)，经过电压为U 1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中．金属板长为L ，相距为d ，当A 、B 间电压为U 2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m 、电荷量为e ，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小解析： 当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远．设电子经过U 1加速后速度为v 0，离开偏转电场时侧向速度为v y .根据题意得：eU 1＝12m v 02① 电子在A 、B 间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为v y ＝at ＝eU 2md ·L v 0.② 结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝v y v 0＝U 2L 2dU 1. 显然，欲使θ变大，应该增大U 2、L ，或者减小U 1、d .正确选项是B. 答案： B10．下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示．点a 、b 、c 为实线与虚线的交点．已知O 点电势高于c 点，若不计重力，则( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D ．M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零解析： 因为O 点电势高于c 点电势，可知场强方向竖直向下，正电荷受到的电场力向下，负电荷受到的电场力向上，可知M 是正电荷，N 是负电荷，故A 错，M 运动到c 点电场力做正功，N 运动到a 点电场力也做正功，且M 、N 电量荷相等，匀强电场相等距离的等势线间的电势差也相等，所以做功相等，选项B 正确、C 错；由于O 、b 点在同一等势面上，故M 在从O 点运动到b 点的过程中电场力做功为零，选项D 正确．答案： BD11．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B 相距为d ，两板间电压为U ，一质量为m 的带电小球从两板间的M 点开始以竖直向上的初速度v 0运动，当它到达电场中的N 点时速度变为水平方向，大小变为2v 0，求M 、N 两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功．(不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g )解析： 带电小球从M 点运动到N 点的过程中，在竖直方向上仅受重力作用，从初速度v 0匀减速到零，水平方向上仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v 0.竖直位移：h ＝v 022g ， 水平位移：x ＝2v 02·t ，又h ＝v 02t ，所以：x ＝2h ＝v 02g，所以M 、N 两点间的电势差U MN ＝U d ·x ＝U v 02dg .从M 点运动到N 点的过程中，由动能定理得：W E ＋W G ＝12m v N 2－12m v 02，又W G ＝－mgh ＝－12m v 02，所以W E ＝2m v 02. 答案： U MN ＝U v 02dg W ＝2m v 0212．如下图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E ＝1.25×104 N/C ，一根长L ＝1.5 m 、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN 固定在电场中，杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量Q ＝＋4.5×10－6 C ；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q ＝＋1.0×10－6 C ，质量m ＝1.0×10－2 kg.现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动．(静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？(2)小球B 的速度最大时，与M 端的距离r 为多大？解析： (1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg sin θ－kQq L 2－qE cos θ＝ma ① 解得：a ＝g sin θ－kQq mL 2－qE cos θm② 代入数据解得：a ＝3.2 m/s 2.③ (2)小球B 速度最大时合力为零，即mg sin θ－kQq r 2－qE cos θ＝0④ 解得：r ＝kQq mg sin θ－qE cos θ⑤ 代入数据解得：r ＝0.9 m.答案： (1)3.2 m/s 2 (2)0.9 m。

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1.最早提出用电场线描述电场的物理学家是()A.牛顿B.伽利略C.法拉第D.阿基米德答案 C解析牛顿发觉万有引力定律，提出了牛顿三定律；伽利略争辩了下落物体运动的特点，并设计了抱负斜面试验；法拉第最早提出用电场线描述电场，发觉电磁感应现象；阿基米德争辩了浮力问题等.综上所述，选项C正确.2.如图1所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负摸索电荷时，它沿直线向B点运动，对此现象下列推断正确的是(不计电荷重力)()图1A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动，加速度的变化状况不能确定答案 D解析因负摸索电荷只受电场力状况下，向B点运动，故电场力向右，场强方向由B→A，电荷向B做加速运动，因只有一条电场线，不知电场的分布状况，故不能确定加速度变化状况.3.如图2所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷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F a、F b，则下列推断正确的是()图2A.若Q为正电荷，则q带正电，F a>F bB.若Q为正电荷，则q带正电，F a<F bC.若Q为负电荷，则q带正电，F a>F bD.若Q为负电荷，则q带正电，F a<F b 答案 A解析若Q为正电荷，q由a运动到b电场力做正功，故q带正电.由电场线疏密程度可知E a>E b，故F a>F b，A对，B错.同理，若Q为负电荷，则q带负电荷，乃有F a>F b，C、D均错.4.如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的()答案 D解析由已知可知由P→Q电场应越来越强，电场线应越来越密，故只有D正确.5.如图3所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()图3A.k3qR2 B.k10q9R2 C.kQ＋qR2 D.k9Q＋q9R2答案 B解析由于b点处的场强为零，依据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等、方向相反.在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E＝k q(3R)2＋k qR2＝k10q9R2，所以B选项正确.6.如图4所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，带相同电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时，圆心O处的电场强度大小为E.现转变a点处点电荷的位置，使O点处的电场强度转变，下列叙述正确的是()图4A.移到c点，O点处的电场强度大小不变，方向由O指向eB.移至b点，O点处的电场强度大小减半，方向由O指向dC.移至e点，O点处的电场强度大小减半，方向由O指向cD.移至f 点，O 点处的电场强度大小不变，方向由O 指向e 答案 C解析 当带相同电荷量的正、负点电荷分别放置在a 、d 两点时，依据点电荷产生的电场特点可知，在O 点处产生的合场强是各自产生的场强大小的2倍，可知每个点电荷在O 点处产生的场强大小均是E2，方向由a指向d ，当a 点处点电荷移到c 点处时，依据数学学问和矢量的运算法则可得，在O 点处产生的合场强大小减半，方向由O 指向e ，A 错误；同理，可推断B 、D 错误，C 正确.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分，把正确选项前的字母填在题后的括号内，全部选对得6分，选对部分但不全的得3分，错选得0分)7.如图5所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O 等距离的两点a 、b ，在连线上有距中点O 等距离的两点c 、d ，则下列场强大小关系式正确的是( )图5A.E a ＝E bB.E a ＝E O ＝E bC.E c ＝E dD.E c >E O >E d答案 AC解析 由电场的叠加原理可知：等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同，所以A 、C 正确，D 错误；由点电荷的场强计算公式和电场叠加原理可知，O 点和a 、b 点或c 、d 点的电场强度大小不相等，故B 错.8.两个带有同种电荷的小球A 、B ，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A 固定，小球B 只在库仑力作用下由静止开头沿水平面运动，在运动过程中，小球B 的加速度a 和速度v 的变化是( ) A.a 始终在增大 B.a 始终在减小 C.v 始终在增大D.v 始终在减小答案 BC解析 B 在A 的静电斥力的作用下，向远离A 的方向做加速运动，A 、B 间隔越来越远，由牛顿其次定律得k q A q Br2＝m B a B ，r 渐渐变大，则a B 渐渐减小，但B 的速度始终在增大，故正确选项为B 、C. 9.如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为F A 、F B ，现在两球都带上同号电荷，上、下两根细线的拉力分别为F A ′、F B ′，则( )图6A.F A ＝F A ′B.F A ＞F A ′C.F B ＞F B ′D.F B ＜F B ′答案 AD解析 选取A 、B 整体为争辩对象，在两种状况下有F A ＝(m A ＋m B )g ，F A ′＝(m A ＋m B )g ，所以F A ＝F A ′；选取B 为争辩对象，当A 、B 不带电时，F B ＝m B g ；当A 、B 带上同种电荷时，F B ′＝m B g ＋F ，所以F B ＜F B ′.10.两个带等量正电荷的点电荷，O 点为两电荷连线的中点，a 点在中垂线上，若在a 点由静止释放一个电子，如图7所示，关于电子的运动，下列说法正确的是( )图7A.电子在从a 向O 运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a 向O 运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O 时，加速度为零，速度最大D.电子通过O 后，速度越来越小，直到为零；加速度可能先增大后减小 答案 CD解析 带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点O 处的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再渐渐减小到零.但a 点与最大场强点的位置关系不能确定，当a 点在最大场强点的上方时，电子在从a 点向O 点运动的过程中，加速度先增大后减小；当a 点在最大场强点的下方时，电子的加速度则始终减小，故A 、B 错误；但不论a 点的位置如何，电子在向O 点运动的过程中，都在做加速运动，所以电子的速度始终增加，当达到O 点时，加速度为零，速度达到最大值，C 正确；通过O 点后，电子的运动方向与场强的方向相同，故电子做减速运动，当电子运动到a 点关于O 点对称的b 点时，电子的速度为零.同样因b 点与最大场强的位置关系不能确定，故加速度大小的变化可能先变大后减小，D 正确. 三、填空题(本题共2小题，共12分)11.(6分)如图8所示，a 、b 是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α＜β.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为m a 、m b ，两球落地时间为t a 、t b ，落地时水平位移为x a 、x b ，则m a ________m b ，t a ________t b ，x a ________x b .(填＞，＜或＝)图8答案 ＞ ＝ ＜解析 两球带同种电荷，所以两球在水平方向受到相互作用的电场力大小相等、方向相反.对两小球分别进行受力分析有：m a g ＝F tan α，m b g ＝Ftan β.由于α＜β，所以tan α＜tan β，m a g ＞m b g ，m a ＞m b ；剪断细线水平方向上，a 的加速度小于b 的加速度.竖直方向上两球均做自由落体运动，因此两球同时落地：t a ＝t b ；由于a 的加速度小于b 的加速度，因此a 球水平飞行的距离比b 球小：x a ＜x b .12.(6分)如图9所示，空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成始终角三角形，且∠C ＝30°，AB ＝L ，在B 、C 两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是＋Q 与－Q (静电力常量为k ).求斜边AC 的中点D 处的电场强度大小________，方向________.图9 答案3kQL 2水平向右 解析 连接BD ，三角形ABD 为等边三角形，可得BD ＝CD ＝AB ＝L .点电荷＋Q 与－Q 在D 处产生的场强大小均为E 1＝k QL 2，方向如图所示，二者之间夹角大小为60°.据电场的叠加原理可知，D 处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得E ＝2E 1cos30°＝2×kQ L 2×32＝3kQL2，方向水平向右.四、计算题(本题共4小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13.(8分)如图10所示，E 为某匀强电场，将质量为2×10－3kg 的小球从A 点由静止释放，小球恰能沿直线AB 向右下方运动，且AB 与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10－4C.求匀强电场强度大小.(g ＝10m/s 2)图10 答案 100N/C解析 小球受力状况如图所示，F ＝Eq ＝mgE ＝F q ＝mg q ＝2×10－3×10N 2×10－4C＝100N/C.14.(8分)如图11所示，带电小球A 和B 放在光滑绝缘水平面上，质量分别为m A ＝2g ，m B ＝1g ；所带电荷量值q A ＝q B ＝10－7C ，A 带正电，B 带负电，现有水平向右的恒力F 作用于A 球，可使A 、B 一起向右运动，且保持间距d ＝0.1m 不变，试问F 多大？图11答案 2.7×10－2N解析 两球相互吸引的库仑力F 电＝k q A q Bd 2＝9×10－3NA 球和B 球加速度相同，隔离B 球，由牛顿其次定律得：F 电＝m B a ①把A 球和B 球看成整体，水平恒力F 即为其合外力，由牛顿其次定律得：F ＝(m A ＋m B )a ② 代入数据，由①式得a ＝9m/s 2，由②式得F ＝2.7×10－2N.15.(12分)如图12所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E ，有一质量为m 、电荷量为＋q 的物体以初速度v 0，从A 端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数.图12答案 qE cos θ－mg sin θqE sin θ＋mg cos θ解析 选物体为争辩对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：qE cos θ＝f ＋mg sin θ① N ＝qE sin θ＋mg cos θ② f ＝μN ③由①②③式联立解得 μ＝qE cos θ－mg sin θqE sin θ＋mg cos θ16.(12分)如图13所示，一长为L 的绝缘细线下端系质量为m 的金属小球，并带有－q 的电荷量，在细线的悬点O 处放一电荷量为＋q 的点电荷.要使金属球能在竖直平面内做完整的圆周运动，求：图13(1)金属球在最高点受到的库仑力多大； (2)金属球在最高点的速度至少多大；(3)假如金属球在最高点的速度为v ，则它通过最低点时的速度多大. 答案 (1)k q 2L2 (2)gL ＋kq 2mL(3)4gL ＋v 2解析 (1)依据库仑定律得金属球在最高点受到的库仑力：F ＝k q 2L 2(2)当小球在最高点绳子拉力为零时速度最小，最小速度为v 1 依据牛顿其次定律得：mg ＋k q 2L 2＝m v 21Lv 1＝gL ＋kq 2mL(3)小球从最高点到最低点的过程中，电场力做功为零，假如金属球在最高点的速度为v ，设金属球在最低点的速度为v 2，据动能定理有：mg ·2L ＝12m v 22－12m v 2解得v 2＝4gL ＋v 2。

人教版静电场章末测试题一、单选题1.某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是A. c 点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电2.如图所示的同心圆虚线是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有A. 电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B. 电子沿AC运动时它具有的电势能越来越小C. 电势D. 电势差3.如图所示，A，B，C，D，E，F为匀强电场中一个边长为的正六边形的六个顶点，A，B，C三点电势分别为，，，则下列说法正确的是A. 匀强电场的电场强度大小为B. 匀强电场的电场强度大小为C. 电荷量为的正点电荷从E点移到F点，电荷克服静电力做功为D. 电荷量为的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.如图所示，匀强电场场强为，，，则下述计算结果正确的是A. ab之间的电势差为B. ac之间的电势差为C. 将的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D. 将的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是5.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，A、B、C三点所在直线平行于两电荷的连线，且A与C关于MN对称，B点位于MN上，D点位于两电荷的连线上。

以下判断正确的是A. B点电场强度大于D点电场强度B. B点电势高于D点电势C. 试探电荷在A点的电势能小于在C点的电势能D. A、B两点的电势差等于B、C两点的电势差6.一个电荷量为的负电荷从电场中a点移至b点，静电力做功；从c点移至d点静电力做功。

已知c点比b点电势高，且a，b，c，d四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是A. B.C. D.7.如图所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是A. 甲粒子在b点的电势能比在c点小B. 乙粒子在d点速度最大C. a、b两点电场强度相同D. d点电势比b点电势高8.电场中有A、B两点，A点的电势，B点的电势，一个电子由A点运动到B点的过程中，下面几种说法中正确的是A. 电场力对电子做功，电子的电势能减少了B. 电子克服电场力做功，电子的电势能减少了C. 电场力对电子做功，电子的电势能增加了D. 电子克服电场力做功，电子的电势能增加了9.如图所示，A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形，是直角。

新教材适用·人教版物理电场同步测试（1—3节）一、选择题：1．关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）A ．物体所带的电荷量可以为任意实数B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值C ．物体带电＋1.60×10-9C ，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D ．物体带电荷量的最小值为 1.6×10-19C2．如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是 ( ) A ．先把两球分开，再移走棒B ．先移走棒，再把两球分开C ．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D ．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电3．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体,正确的是：（）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体4．一个带正电的验电器如图所示，当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电器中金属箔片的张角减小，则（）A ．金属球A 可能不带电B ．金属球A 一定带正电C ．金属球A 可能带负电D ．金属球A 一定带负电5．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）A ．验电器所带电荷量部分被中和B ．验电器所带电荷量部分跑掉了C ．验电器一定带正电D ．验电器一定带负电6．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（）A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移7．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C- - - - - - 甲乙 AB + +8．库仑定律的适用范围是（）A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律9．两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A．4/7 B. 3/7C. 9/7D. 16/710．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 [ ]A．可能变大 B．可能变小C．一定不变 D．不能确定11．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为（）A．3000F B．1200FC．900F D．无法确定12．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近13．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电，14. 关于电场线的说法，正确的是（）A. 沿着电场线的方向电场强度越来越小B. 在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交C. 电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在D. 电场线是始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远15．在真空中一匀强电场，电场中有一质量的0.01g，带电荷量为-1×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运，取g=10m/s2，则（）A. 场强方向水平向左B. 场强的方向竖直向下C. 场强的大小是5×106N/CD. 场强的大小是5×103N/C16．如图1-2-3所示，M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点，在线上O点由静止释放一个自由的负电荷，它将沿电场线向N点运动，下列判断正确的是（）M o N图1-2-3A. 电场线由N指向M，该电荷加速运动，加速度越来越小B. 电场线由N指向M，该电荷加速运动，其加速度大小的变化不能确定C. 电场线由M指向N，该电荷做加速运动，加速度越来越大D. 电场线由N指向M，该电荷做加速运动，加速度越来越大17．电场强度的定义式为E＝F／q （）A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比18．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（）A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关高一班姓名：座号：电场同步测试1一、选择题：（每小题4分，共72分）1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18二、填空题（每空5分，共15分）19．将一定量的电荷Q，分成电量q、q＇的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为．20．如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝，小球A带的电量q A＝．三、计算题（13分）21．如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角，可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?这时细线中的张力多大?电场强度同步测试1参考答案一、选择题：（不定项，每小题4分，共72分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 BCD AC AD AC C D A CD CD10 11 12 13 14 15 16 17 18C D D BC BCD B B B D二、填空题19． Q/220．2×10－3N，－0.5×10－8C三、计算题:21.答案:小球受到重力G、绳的拉力T、电场力F三个力作用，根据平衡条件可知，拉力T与电场力F的合力必与重力G等值反向因为拉力T的方向确定，F与T的合力确定，由矢量图可知，当电场力F垂直悬线时最小,场强也最小.此时绳中张力T=mgcosа。

章末检测（A）(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(5×12＝60分)1．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷( )A．总是从电势高的地方移到电势低的地方B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方答案 C2．如图1所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则( )图1A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．a电势能减小，b电势能增大D．a和b的动能一定都增大答案BD解析由于不知道电场线的方向，故无法判断粒子带电性质，A项错误；但可以判断左方场强大于右方的场强，故a加速度减小，b加速度增大，B项正确；电场力对两粒子均做正功，故电势能均减小，动能都增大，C 项错误，D项正确．3．电场中有一点P，下列说法中正确的有( )A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D．P点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向答案 C4. 如图2所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是( )图2A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度答案CD解析本题考查电场力、电势能．由粒子运动的轨迹可知，带电粒子受到的电场力向右，电场力对带电粒子做正功，带电粒子的电势能减小，动能逐渐增大，负电荷一定在N侧，带电粒子在a点受到的电场力小于b 点的电场力，所以在a点的加速度小于在b点的加速度，C、D项正确．5. 如图3中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点电势．若不计重力，则( )图3A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D ．M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零 答案 BD解析 由O 点电势高于c 点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N 粒子所受电场力方向向上，M 粒子所受电场力方向向下，故M 粒子带正电、N 粒子带负电，A 错误．N 粒子从O 点运动到a 点，电场力做正功．M 粒子从O 点运动至c 点电场力也做正功．因为U aO ＝U Oc ，且M 、N 粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B 正确．因O 点电势低于a 点电势，且N 粒子带负电，故N 粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C 错误．O 、b 两点位于同一等势线上，D 正确．6. 如图4所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )图4A ．1、3两点电场强度相同B ．5、6两点电场强度相同C ．4、5两点电势相同D ．1、3两点电势相同 答案 ABC解析 两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以2、4、5、6的电势相等，C 正确；顺着电场线的方向电势降低，1、3电势不相等，D 错误；1、2之间距离与2、3之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同，A 正确；2、5之间距离与2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同，B 正确．7. 如图5所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成60°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角．关于a 、b 两点场强E a 、E b 及电势φa 、φb 的关系，正确的是 ( )图5A ．E a ＝3E b ，φa >φbB ．E a ＝3E b ，φa <φbC ．E a ＝E b3，φa <φb D ．E a ＝3E b ，φa <φb答案 B解析 点电荷所形成的电场强度为E ＝k Qr2，又由题图可知r a tan 60°＝r b ，所以E a ＝3E b .点电荷所形成的等势面是以点电荷为球心的球面，从a 、b 两点的场强方向可知此点电荷为负电荷，所以φa <φb .8．如图6甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是( )图6A．从t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B．从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C．从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D．从t＝3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上答案AC解析若t＝0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误；若从t＝T/4时刻释放电子，电子先加速T/4，再减速T/4，有可能电子已到达右极板，若此时未到达右极板，则电子将在两极板间振动，所以C正确；同理，若从t＝3T/8时刻释放电子，电子有可能到达右极板，也有可能从左极板射出，这取决于两板间的距离，所以D项错误；此题考查带电粒子在交变电场中的运动．9. 如图7所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应( )图7A．给平行板电容器充电，补充电荷量B．给平行板电容器放电，减小电荷量C．使两金属板相互靠近些D．使两金属板相互远离些答案 A解析为维持油滴静止状态，应增大两板间场强，由Q＝CU，U＝Ed可知增大Q，E也增大，故A项对，B项错；Q不变，改变d，E不变，C、D项错．10. 空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图8所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的有( )图8A．E Bx的大小大于E Cx的大小B．E Bx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功答案AD解析在φ—x图中，图象斜率表示场强大小．结合题中图象特点可知E Bx>E Cx，E Ox＝0，故A对，C错．根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知E Bx沿x轴负方向，B项错．负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向，在负x轴上受电场力沿x轴正向，故可判断负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功，D项正确．11. 如图9所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N 折回N点，则( )图9A．粒子受电场力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势答案 B解析两平行金属板间的电场为匀强电场．带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动．整个过程具有对称性，由此可知B项正确．12. 如图10所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中( )图10A ．电场力对液滴a 、b 做的功相同B ．三者动能的增量相同C ．液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D ．重力对三者做的功相同 答案 AD解析 此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律，因a 、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A 对，C 错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B 错；a 、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．二、计算题(10＋10＋10＋10＝40分)13. 如图11所示，P 、Q 两金属板间的电势差为50 V ，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d ＝10 cm ，其中Q 板接地，两板间的A 点距P 板4 cm ，求：图11(1)P 板及A 点的电势．(2)保持两板间的电势差不变，将Q 板向左平移5 cm ，则A 点的电势将变为多少？ 答案 (1)－50 V －30 V (2)－10 V解析 (1)U PQ ＝φP －φQ ＝－50 V ，φA ＝U PQ d ·d 1＝－500.1×0.06 V＝－30 V ．因Q 板接地，故P 点电势φP ＝－50 V.(2)φA ′＝U PQ d′·d 2＝－500.50×0.01 V＝－10 V.14. 在一个点电荷Q 的电场中，Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m ．已知放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A 、B 所示，放在A 点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电．求：图12(1)B 点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q 的电性，并确定点电荷Q 的位置坐标． 答案 (1)2.5 N/C 沿x 轴的负方向 (2)负电 2.6 m解析 (1)由题图可得B 点电场强度的大小E B ＝Fq＝2.5 N/C.因B 点的试探电荷带负电，而受力指向x 轴的正方向，故B 点场强的方向沿x 轴的负方向．(2)因A 点的正电荷受力和B 点的负电荷受力均指向x 轴的正方向，故点电荷Q 位于A 、B 两点之间，带负电．设点电荷Q 的坐标为x ，则E A ＝k Q－2，E B ＝k Q－2.由题图可得E A ＝40 N/C ，解得x ＝2.6 m.15. 如图13所示，带负电的小球静止在水平位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？图13答案 4.5×10－2s解析 取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q ，则带电小球受重力mg 和电场力qE 的作用．当U 1＝300 V 时，小球平衡：mg ＝q U 1d①当U 2＝60 V 时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：mg －q U 2d ＝ma ②又h ＝12at 2③由①②③得：t ＝2U 1h 1－U 2＝2×0.8×10－2×300－ s ＝4.5×10－2s16. 如图14所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B ，板距d ＝0.04 m ，两板间的电压U ＝400 V ，板间有一匀强电场．在A 、B 两板上端连线的中点Q 的正上方，距Q 为h ＝1.25 m 的P 点处有一带正电的小球，已知小球的质量m ＝5×10－6 kg ，电荷量q ＝5×10－8 C ．设A 、B 板足够长，g 取10 m/s 2.试求：图14(1)带正电的小球从P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰； (2)相碰时，离金属板上端的距离多大． 答案 (1)0.52 s (2)0.102 m解析 (1)设小球从P 到Q 需时间t 1，由h ＝12gt 21得t 1＝2h g ＝2×1.2510s ＝0.5 s ，小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a ，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t 2.应有qE ＝ma ，E ＝U d ，d 2＝12at 22，以上三式联立，得t 2＝d m qU ＝0.04×5×10－65×10－8×400s ＝0.02 s ，运动总时间t ＝t 1＋t 2＝0.5 s ＋0.02 s ＝0.52 s.(2)小球由P 点开始在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间t 内的位移为y ＝12gt 2＝12×10×(0.52)2m＝1.352 m. 相碰时，与金属板上端的距离为s ＝y －h ＝1.352 m －1.25 m ＝0.102 m.。

课 题《静电场》章末测试题 年 级 高二 授课对象 编写人 胥老师 时 间 2018/2/71.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )A ．根据电场强度的定义式E ＝F q可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B ．根据电容的定义式C ＝Q U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C ．根据真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Q r2可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D ．根据电势差的定义式U AB ＝W AB q可知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 两点间的电势差为－1 V2.A 、B 、C 三点在同一直线上，AB ∶BC ＝1∶2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷．当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的静电力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受静电力为( )A ．－F /2B ．F /2C ．－FD ．F3.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kq r2，方向沿OA 方向 B ．场强大小为kq r2，方向沿AO 方向 C ．场强大小为2kq r2，方向沿OA 方向 D ．场强大小为2kq r2，方向沿AO 方向4.如图所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A ．电荷向B 做匀加速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定5.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )A ．A 点和B 点的电势相同B ．C 点和D 点的电场强度相同C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先减小后增大6.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．(不计重力)下列说法中正确的是()A ．从t ＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B ．从t ＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C ．从t ＝T /4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D ．从t ＝3T /8时刻释放电子，电子必将打到左极板上7.如图6所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a 、b 两个带电粒子以相同的速度从电场中M 点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确是( )A ．a 受到的电场力较小，b 受到的电场力较大B ．a 的速度将增大，b 的速度将减小C ．a 一定带正电，b 一定带负电D ．a 、b 两个粒子所带电荷电性相反8.如图所示，两质量均为m 的小球A 和B 分别带有+q 和-q 的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg ．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（ ）A ．悬线OA 向右偏，OA 中的张力大于2mgB ．悬线OA 向左偏，OA 中的张力大于2mgC ．悬线OA 不发生偏离，OA 中的张力等于2mgD ．悬线AB 向左偏，AB 线的张力比不加电场时要大9.如图2，一电荷量为q 的金属球，固定在绝缘支架上，这时球外P 点的电场强度为E 0．当把一个电量也是q 的点电荷放在P 点时，测得点电荷受到的静电力为f ；当把一电荷量为aq 的点电荷放在P 点时，测得作用于该点荷的静电力为F ，则在国际单位制中（ ）A ．f 的数值等于qE 0．B ．F 的数值等于af ．C ．a 比1小得越多，F 的数值接近aqE 0．D ．a 比1小得越多，F 的数值越接近af ．10.如图4，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ）A ．电容器的带电荷量不变B ．尘埃仍保持静止状态C ．电流计G 中有a 到b 方向的电流D ．电流计G 中有b 到a 方向的自由电荷定向通过11.如图6，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab =U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A ．三个等势面中，a 的电势最高B ．带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C ．带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D ．带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大12.有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球A 、B 、C ，从同一位置以相同速度v 0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图8，则下列说法中正确的是（ ）A ．小球A 带正电，小球B 不带电，小球C 带负电B ．三个小球在电场中运动的时间相等C ．三个小球到达正极板的动能E k A ＜E k B ＜E k CD ．三个小球的加速度关系为A a >a B >a C13.如图所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则AB 两点的电势差为（ ）A 、202m q vB 、203m q vC 、202m q vD 、2032m q v14.两个完全相同的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ）A . F 95B . F 54C .F 45D .F 5915.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变16.如图所示，是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ）A ．这个电场是匀强电场B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E dD ．无法确定这四个点的场强大小关系17.以下说法正确的是（ ）A ．由F E q=可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式P E q ϕ=可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 知，匀强电场的任意两点间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D ．公式C =Q /U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关AB18.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（）A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能大C．b处电势高D．电荷在b处速度小19.如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5 J的功．求：(1)A、B两点间的电势差U AB和B、C两点间的电势差U BC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)．20.如图12所示，在场强E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN相切连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)21．如图13所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形绝缘细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能沿圆管切线方向进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(不计粒子的重力、管的粗细)求：(1)O处点电荷的电性和电荷量；(2)两金属板间所加的电压．22.喷墨打印机的结构简图如图15，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长1.6 cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.)为了使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法.23.如图所示,质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，半圆形滑环的半径为R，小球在A点时的初速为v0，方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：(1)小球离开A点后将作怎样的运动?(2)设小球能到达B点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少?(3)在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大?。

(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．认真观看下列与静电有关的各图，属于防范静电的是( )解析：选A.题给四个图中，B 、C 、D 均为静电现象的应用，故选A.2．(2022·洛阳统考)如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中电势和场强都相同的是( )解析：选B.A 中a 、b 两点场强的方向不同，A 错误；B 中a 、b 两点电势和场强均相同，B 正确；C 中a 点电势高于b 点电势，C 错误；D 中a 、b 两点场强的方向不同，D 错误．故选B.3．(2022·台州高二检测)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .若将两小球相互接触后分开肯定的距离，两球间库仑力的大小变为43F ，则两小球间的距离变为( )A.r 4B.r 2C ．rD ．2r 答案：B 4. (2022·广州一中高二检测)如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止．若正对的平行板左右错开一些( )A ．带电尘粒将向上运动B ．带电尘粒将向下运动C ．错开过程中，通过电阻R 的电流方向为A 到BD ．错开过程中，通过电阻R 的电流方向为B 到A解析：选C.平行板左右错开一些后，正对面积减小，但板间距离不变．由于电容器与电源相连，板间电压不变．由E ＝Ud 知，场强不变，带电尘粒受力不变，因而仍将静止，A 错误，B 错误．两板错开时，由C ＝εr S4πkd 知，电容减小，电荷量Q ＝U ·C 减小，因而电容器放电，电阻R 中电流方向为A 到B ，C 正确，D 错误，故选C.5. (2022·银川一中质检)如图所示，平行金属板A 、B 之间有匀强电场，A 、B 间电压为600 V ，A 板带正电并接地，A 、B 两板间距为12 cm ，C 点离A 板 4 cm ，下列说法正确的是( )A ．E ＝2 000 V/m ，φC ＝200 VB ．E ＝5 000 V/m ，φC ＝200 VC ．电子在C 点具有的电势能为－200 eV ，把一个电子从C 点移动到B 板，电场力做功为－400 eVD ．电子在C 点具有的电势能为200 eV ，把一个电子从C 点移动到B 板，电场力做功为－400 eV 解析：选D.A 接地，则其电势为零，又由于A 、B 间电压为600 V ，则B 处电压为－600 V ，由此知C 点电势为负值，则A 、B 间场强E ＝U /d ＝600 V/12 cm ＝50 V/cm ＝5 000 V/m ，则φC ＝E ×d C ＝50 V/cm ×(－4 cm)＝－200 V ，A 、B 错误；电子在C 点具有的电势能为200 eV ，把一个电子从C 点移动到B 板，电场力做功为－400 eV ，C 错误，D 正确．故选D.6. (2022·安徽阜阳一中高二检测)如图所示，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 ，电荷量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( )A ．mg /qB ．2mg /qC．3mg/q D．4mg/q答案：C7.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加解析：选C.依据做曲线运动物体的合力指向轨迹的凹侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错误；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到M点后电场力做正功，速度增加，电势能在减小，则在M点的速度最小，A、D错误；粒子在整个过程中只受电场力，依据牛顿其次定律知加速度不变，C正确．故选C.二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8.一带正电的粒子在电场中做直线运动的v－t图象如图所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列推断正确的是()A．该电场可能是由某正点电荷形成的B．M点的电势高于N点的电势C．从M点运动到N点的过程中，电势能渐渐增大D．粒子在M点所受到的电场力等于在N点所受到的电场力解析：选CD.由题中的v－t图象可知：该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处的电场为匀强电场，D正确A错误；由于粒子带正电，正电荷的受力方向跟该点场强的方向相同，如图所示，由于沿着电场线的方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，B错误；从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，电势能增加，C正确．故选CD.9.假设在某电场中沿x轴方向上，电势φ与x的距离关系如图所示，现有一个电子在电场中仅受电场力作用移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是()A．区域x3～x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大B．区域x6～x7内沿x轴方向场强为零C．若电子从电势为2 V的x1位置向右移动到电势为2 V的x7位置，为了通过电势为3 V的x4位置，电子至少应具有1 eV的初动能D．电子在区域x1～x2内沿x轴方向所受电场力小于区域x3～x4内沿x轴方向所受电场力解析：选BD.在x轴方向上，由E＝Ud＝ΔφΔx可知，图象斜率表示沿x轴方向场强大小，则区域0～x1、x2～x3、x4～x5、x6～x7沿x轴方向场强为0，区域x1～x2、x3～x4、x5～x6沿x轴方向场强大小恒定，且区域x1～x2内的场强大小小于区域x3～x4内的场强大小．区域x1～x2内电势不断降低，场强方向沿x轴正向，区域x3～x4内电势不断上升，场强方向沿x轴负向，区域x5～x6内电势不断降低，场强方向沿x轴正向，电子从x1位置向右运动的过程中，在区域x1～x2内受沿x轴负方向的电场力，做减速运动，电场力做负功，为了能通过整个区域，电子至少应具有2 eV的初动能，电子在区域x3～x4内时，电场力沿x轴正向，做正功，故选BD.10．(2022·山东泰安一中月考)如图所示，a、b为一对等量同种正电荷连线上的两点(其中b为连线的中点)，c为连线的中垂线上的一点．今将一带电荷量为q的负点电荷自a沿直线移到b，再沿直线移到c，下列说法中正确的是()A．电荷q受到的电场力的合力始终变小B．电场力的合力对电荷q始终做负功C．电荷q的电势能始终增加D．电荷q受到的电场力的合力方向始终不变解析：选BC.由于b点是等量同种正电荷连线上的中点，所以b点电场强度为0，电荷在b点所受电场力为0，带电荷量为q的负点电荷自a沿直线移到b，再沿直线移到c的过程中，电场力先减小后增大，A错误；由于是负点电荷，所以电场力始终做负功，电势能始终增加，B、C正确；电荷q受到的电场力的合力方向随运动过程变化，由a 到b 合力方向向左，由b 到c 合力方向向下，D 错误．11.如图所示，一电子枪放射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y ，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时遇到偏转电极板的状况)( )A ．增大偏转电压UB ．减小加速电压U 0C ．增大偏转电场的极板间距离dD ．将放射电子改成放射负离子解析：选AB.在加速电场中qU 0＝12m v 20，在偏转电场中y ＝12at 2，l ＝v 0t ，可得y ＝Ul 24U 0d ，可见增大偏转电压U ，减小加速电压U 0，减小极板间距离d 可使偏转位移y 增大，故A 、B 项正确，C 项错误．偏转位移的大小与放射的带电粒子的q 、m 无关，故D 项错误．故选AB.12．(2022·包头一中模拟)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c 关于MN 对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上．以下推断正确的是( )A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．摸索电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能解析：选BC.等量异种点电荷所形成的电场中每一个位置处的电场强度都是两个电荷形成的电场相叠加的结果，在MN 直线上，两电荷连线中点处的场强最大；在两点电荷的连线上，中点场强最小(在电场线分布较密的地方电场较强)．可以推断B 正确，A 错误．电势差是电势的差值，由题意可知MN 是两个电荷连线的中垂线，由左右两侧电场分布的对称性知U ab ＝U bc ，故C 正确．把正电荷从a 点移到c 点，电场力做正功，电荷的电势能削减，D 错误．三、计算题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位．)13. (2021·高考新课标全国卷Ⅱ改编)(8分)如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上：a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态，求匀强电场场强的大小和c 球的电量．解析：以小球c 为争辩对象，其受力如图甲所示，其中F 库＝kqq cl2，由平衡条件得：2F 库cos 30°＝Eq c (2分)即：3kqq c l 2＝Eq c ，E ＝3kql2(2分)此时a 的受力如图乙所示，则⎝⎛⎭⎫kq 2l 22＋⎝⎛⎭⎫3kq 2l 22＝⎝⎛⎭⎫k qq c l 22(2分)得q c ＝2q (1分)即当q c ＝2q 时a 可处于平衡状态，同理b 亦恰好平衡．(1分)答案：3kql 22q 14．(8分)如图所示，A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v 0＝4×106 m/s 的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场，从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方向与v 0方向成30°的夹角．已知电子电荷e ＝1.6×10－19 C ，电子质量m ＝0.91×10－30 kg.求：(1)电子在C 点时的动能是多少？(2)O 、C 两点间的电势差大小是多少？解析：(1)依据几何三角形知电子在C 点时的速度为： v t ＝v 0cos 30°① (1分)而E k ＝12m v 2t② (1分)联立①②得：E k ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0cos 30°2＝9.7×10－18 J ．(2分) (2)对电子从O 到C ，由动能定理，有 eU ＝12m v 2t －12m v 20.③ (2分) 联立①③得：U ＝m （v 2t －v 20）2e ＝15.2 V ．(2分)答案：(1)9.7×10－18 J (2)15.2 V15．(10分)如图甲所示，相距d ＝15 cm 的A 、B 两极板是在真空中平行放置的金属板，当给它们加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．今在A 、B 两板之间加上如图乙所示的交变电压，交变电压的周期T＝1.0×10－6 s ，t ＝0时A 板的电势比B 板的电势高，且U 0＝1 080 V ．一个比荷q m ＝1.0×108 C/kg 的带负电荷的粒子在t ＝0时刻从B 板四周由静止开头运动，不计重力．求：(1)当粒子的位移为多大时，速度第一次达到最大，最大值是多少？(2)粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子碰撞极板时速度的大小． 解析：粒子在电场中的运动状况比较简单，可借助于v ­t 图象分析运动过程．如图所示为一个周期的v -t 图象，以后粒子将重复这种运动．(1)在0～T 3时间内，粒子加速向A 板运动，当t ＝T3时，粒子速度第一次达到最大．依据牛顿其次定律可知，粒子运动的加速度为a ＝F m ＝qU 0md.(1分) 设粒子的最大速度为v m ，此时位移为x ，则x ＝at 22＝qU 02md ×⎝⎛⎭⎫T 32＝0.04 m ，(2分)v m ＝at ＝qU 0T3md＝2.4×105 m/s.(2分) (2)粒子在第一个周期的前2T 3时间内，先加速后减速向A 板运动，位移为x A ；粒子后T3时间内，先加速后减速向B 板运动，位移为x B .以后的每个周期将重复上述运动，由于粒子在加速和减速运动中的加速度大小相等，所以有x A ＝2x ＝0.08 m ，(1分)x B ＝2×qU 0T 22md ×36＝0.02 m ．(1分)所以粒子在一个周期内的位移x ′＝x A －x B ＝0.06 m ．明显，第2个周期末粒子距A 板的距离为 L ＝d －2x ′＝0.03 m ＜0.04 m ，(1分)表明粒子将在第3个周期内的前T 3时间内到达A 板．设粒子到达A 板的速度为v ，则由v 2＝2ax 有v 2＝2qU 0Lmd解得v ≈2.1×105 m/s.(2分)答案：(1)0.04 m 2.4×105 m/s (2)2.1×105 m/s 16. (2022·保定调研)(16分)如图所示为光滑竖直圆环轨道，O 为圆心，半径为R ＝0.5 m ，B 点与O 点等高，在最低点固定一点电荷A ，B 点恰能静止一质量为m ＝0.1 kg ，电荷量为q ＝2×10－6 C 的带电小球，现将点电荷A 的电荷量增加为原来的两倍，小球沿圆环轨道向上运动到最高点C 时的速度为10 m/s ，取g ＝10 m/s 2，静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2.求：(1)开头时点电荷A 的带电荷量Q 是多少？ (2)小球在B 点刚开头运动时的加速度； (3)小球在C 点时，对轨道的压力；(4)点电荷A 的电荷量增加为原来的两倍后，B 、C 两点间的电势差． 解析：(1)设点电荷A 的电荷量为Q ，受力分析如图所示，小球在B 点静止，则有：k qQ （2R ）2＝2mg (2分) 代入数据解得： Q ＝118×10－3 C ．(1分)(2)当A 的电荷量增加为原来的两倍时，则有 k 2qQ （2R ）2cos 45°－mg ＝ma (3分) 所以a ＝g ＝10 m/s 2，方向竖直向上．(1分)(3)在C 点时，设轨道对球的压力方向向下，大小为F N ，依据圆周运动学问可得 mg ＋F N －k 2qQ （2R ）2＝m v 2CR (3分)代入数据解得： F N ＝(2＋1) N(1分)则此时小球对轨道的压力大小也为(2＋1) N ，方向为竖直向上．(2分) (4)设B 、C 两点间电势差为U ，则由动能定理可得 qU －mgR ＝12m v 2C －0(2分)代入数据解得：U ＝22×106 V ．(1分) 答案：见解析。

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是()A．电场强度大的地方，电势肯定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零处，电势肯定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向答案 D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势凹凸没有必定关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D 正确．2．如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图1A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．a点的电势比b点的高D．正电荷在a、b两点受力方向相同答案 C解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，A错误；b点电场线比a点电场线密，故a点的电场强度比b点的小，B错误；依据电场线的方向知a点的电势比b点的大，C正确．正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，D错误．3．一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中，运动轨迹如图2所示，则()图2 A．粒子q带正电B．粒子q的加速度先变小后变大C．粒子q的电势能先变小后变大D．粒子q的动能始终变大答案 C解析依据粒子的运动轨迹可知，粒子带负电，A错误；依据库仑定律可知电荷受到的库仑力先变大后变小，B错误；电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，动能先增大后减小，C正确，D错误．故选C.4．如图3所示，空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有()图3A．电势能渐渐减小B．电势能渐渐增大C．q3受到的电场力渐渐减小D．q3受到的电场力渐渐增大答案 A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，C、D错．5．如图4所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa＝5V、φb＝3V．下列叙述正确的是()图4A．该电场在c点处的电势肯定为4VB．a点处的场强E a肯定大于b点处的场强E bC．一正电荷从c点运动到b点电势能肯定削减D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a答案 C解析 因不知该电场是否是匀强电场，所以E ＝Ud 不肯定成立，c 点电势不肯定是4V ，所以A 、B 两项错误．因φa ＞φb ，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能削减，受到的电场力指向b ，所以C 项正确、D 项错误．6．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图5所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同始终线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )图5A ．A 点和B 点的电势相同 B ．C 点和D 点的电场强度相同C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 答案 C解析 由题图可知φA ＞φB ，所以正电荷从A 移至B ，静电力做正功，故A 错误，C 正确．C 、D 两点场强方向不同，故B 错误．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先减小后增大，所以D 错误，故选C. 二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分，把正确选项前的字母填在题后的括号内，全部选对得6分，选对部分但不全的得3分，错选得0分) 7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( ) A ．电场力F B ．电场强度E C ．电势差UD ．电场力做的功W答案 BC解析 电场力F ＝qE ，与检验电荷有关，故A 项错；电场强度E 、电势差U 与检验电荷无关，故B 、C 对；电场力做功W ＝qU ，与检验电荷有关，故D 项错．8．如图6所示的电路中，AB 是两金属板构成的平行板电容器．先将开关K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与A 板的距离不变．则下列说法正确的是( )图6A ．电容器的电容变小B ．电容器内部电场强度大小变大C ．电容器内部电场强度大小不变D ．P 点电势上升 答案 ACD9．带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，假如带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动，下列说法正确的是( )图7A ．粒子带正电B ．粒子在a 和b 点的加速度相同C ．该粒子在a 点的电势能比在b 点时小D ．该粒子在b 点的速度比在a 点时大 答案 BD解析 由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲，可推断它受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故A 错；匀强电场中受力恒定，加速度相同，B 对；从a 到b 由于电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，则电势能减小，动能增大，故该粒子在b 点的电势能比在a 点时小，在b 点的速度比在a 点时大．故C 错误，D 正确．10．如图8所示，在a 点由静止释放一个质量为m ，电荷量为q 的带电粒子，粒子到达b 点时速度恰好为零，设ab 所在的电场线竖直向下，a 、b 间的高度差为h ，则( )图8A ．带电粒子带负电B ．a 、b 两点间的电势差U ab ＝mghqC ．b 点场强大于a 点场强D ．a 点场强大于b 点场强 答案 ABC解析 从a 到b ，带电粒子先加速后减速，电场力方向向上，故带电粒子带负电，故A 项正确；由动能定理知mgh ＝qU ab ，U ab ＝mghq ，故B 项正确；带电粒子在b 点受到的电场力比a 点受到的电场力大，故b 点场强大于a 点场强，故C 项正确． 三、填空题(本题共2小题，共12分)11．(6分)如图9所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，此电荷在B 点处的加速度大小为________；方向________；A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)为________．图9答案 3g 方向竖直向上 －3kQh解析 这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿其次定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g .在B 点时kQq(0.25h )2－mg ＝m ·a B ，解得a B ＝3g ，方向竖直向上，q ＝mgh 24kQ.从A 到B 过程，由动能定理mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0， 故U AB ＝－3kQh.12．(6分)如图10所示虚线为电场中的一簇等势面，A 、B 两等势面间的电势差为10V ，且A 的电势高于B 的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在电场中通过的轨迹如图中实线所示，电子过M 点的动能为8eV ，它经过N 点时的动能为________eV ，电子在M 点的电势能比在N 点的电势能________．图10 答案 0.5 小四、计算题(本题共4小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13．(10分)如图11所示，在匀强电场中，将带电荷量q ＝－6×10－6C 的电荷从电场中的A 点移到B 点，克服电场力做了2.4×10－5J 的功，再从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5J 的功．求：图11(1)A 、B 两点间的电势差U AB 和B 、C 两点间的电势差U BC ； (2)假如规定B 点的电势为零，则A 点和C 点的电势分别为多少； (3)作出过B 点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)． 答案 (1)4V －2V (2)4V 2V (3)见解析图解析 (1)U AB ＝W AB q ＝－2.4×10－5－6×10－6V ＝4VU BC ＝1.2×10－5－6×10－6V ＝－2V(2)U AB ＝φA －φB U BC ＝φB －φC 又φB ＝0故φA ＝4V ，φC ＝2V (3)如图所示14．(10分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图12所示．AB 与电场线夹角θ＝30°，已知带电微粒的质量m＝1.0×10－7kg，电荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20cm.(取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)求：图12(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由；(2)电场强度的大小和方向；(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少．答案见解析解析(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度v A方向相反，微粒做匀减速直线运动．(2)在垂直于AB方向上，有qE sinθ－mg cosθ＝0所以电场强度E＝1.7×104N/C电场强度的方向水平向左(3)设微粒射入电场时速度为v A，微粒由A运动到B时的速度v B＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，mgL sinθ＋qEL cosθ＝m v2A2，代入数据，解得v A＝2.8m/s.15．(10分)如图13所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R＝0.4 m，一带正电荷q＝10－4 C 的小滑块质量为m＝0.04 kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：图13(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放；(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大．(P为半圆轨道中点) 答案(1)20m(2)1.5N解析(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是mg＝mv2R，v＝Rg＝2m/s滑块由释放点到最高点过程，由动能定理得：Eqs－μmgs－mg2R＝12m v2所以s＝m⎝⎛⎭⎫12v2＋2gREq－μmg代入数据得：s＝20m(2)滑块过P点时，由动能定理：－mgR－EqR＝12m v2－12m v2p所以v2P＝v2＋2(g＋Eqm)R在P点由牛顿其次定律：N－Eq＝m v2PR所以N＝3(mg＋Eq)代入数据得：N＝1.5N16．(10分)一个初速度为零的电子通过电压为U＝4500V的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E＝1.5×105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图14所示．试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.图14答案0.01m解析电子加速过程：由eU＝12m v2得v0＝2eUm电子飞入匀强电场中：在竖直方向v y＝v0tan30°＝at，a＝eEm，解得t ＝1E 2mU3e； C 、D 两点沿场强方向的距离 y ＝12at 2＝U 3E代入数据解得y ＝45003×1.5×105m ＝0.01m.。

高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟，总分120分)一．选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。

每小题给出的四个选项中，只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确．．．的是A．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C．在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D．在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功3. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A．加速度的大小增大，动能、电势能都增加B．加速度的大小减小，动能、电势能都减少C．加速度增大，动能增加，电势能减少D．加速度增大，动能减少，电势能增加5. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。

用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b＝U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>， B. ϕϕA B A BE E><，C.ϕϕA B A BE E<>， D. ϕϕA B A BE E<<，7. 如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动，虚线a、b、c、d为电场中的等势面，且ϕϕϕϕa b c d>>>，粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行，下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示，在E =500V/m 的匀强电场中，a 、b 两点相距d=2cm ，它们的连线跟场强方向的夹角是600，则U ab 等于A.5VB.10VC.－5VD.－10V9. 如图所示，平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，A 、B为一竖直线上的两点，相距为L ，外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是 A ．外力的方向水平 B ．外力的方向竖直向上C ．外力的大小等于qE +mgD ．外力的大小等于22()()qE mg11. A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC=CD=DB 。