高二物理上册静电场单元测试及其答案[1]-2(1)

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gc d 25V高二物理上册静电场单元测试一、选择题1.两个分别带有电荷量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 。

两小球相互接触后将其固定距离变为2r,则两球间库仑力的大小为( ) A .112F B .34F C .43F D .12F 2.如图所示是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,从而引起电容的变化.将传感器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路,那么( )A.当F向上压膜片电极时,电容将减小 B.当F向上压膜片电极时,电容将增大C.若电流计有示数,则压力F发生变化 D.若电流计有示数,则压力F不发生变化 3. 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顶点。

电场线与矩形所在平面平行。

已知a 点的电势为20V ,b 点的电势为2V ,d 点的电势、c 点的电势可能为为 ( ) A .4V 、9V B .8V 、12V C .12V 、15VD .24V 、29V 4. 如图所示,叠放在一起的A 、B 两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中,其中B 带正电q 而A 不带电.它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动.现突然使B 带电量消失,同时A 带上正电q ,则A 、B 的运动状态可能为( ) A .一起匀速运动 B .一起加速运动C .A 匀加速,B 匀减速D .A 匀加速,B 匀速5.空间存在匀强电场,有一电荷量q ()0>q 、质量m 的粒子从O 点以速率0v 射入电场,运动到A 点时速率为02v 。

现有另一电荷量q -、质量m 的粒子以速率02v 仍从O 点射入该电场,运动到B 点时速率为03v 。

若忽略重力的影响,则( )A .在O 、A 、B 三点中,B 点电势最高 B .在O 、A 、B 三点中,A 点电势最高C .OA 间的电势差比BO 间的电势差大D .OA 间的电势差比BA 间的电势差小6.如图所示的直线是真空中的某电场的一条电场线,AB 是这条电场线上的两点。

一个带负电的粒子在只受电场力的情况下,以速度A v 经过A 点向B 点运动,经一段时间后,该带电粒子以速度Bv经过B点,且与Av的方向相反,则()A.A点的电势一定低于B点的电势B.A点的场强一定大于B点的场强C.该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能D.该带电粒子在A点的动能和电势能之和一定等于它在B点的动能和电势能之和7.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。

P点在y轴右侧,MP⊥ON。

则()A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动8.如图所示,把质量为m、带电量为Q+的物块放在倾角60α︒=的固定光滑绝缘斜面的顶端,整个装置处在范围足够大的匀强电场中。

已知电场强度大小3mgEQ=,电场方向水平向左,斜面高为H,则释放物块后,物块落地时的速度大小为()A.(23)gH+B.52gHC.22gHD.2gH9.利用图所示电路可以测出电压表的内阻.已知电源的内阻可以忽略不计,R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值,所得到的1U-R图象应该是如图中的哪一个10.如图所示,定值电阻R1=10 Ω,R2=8 Ω,当开关S接“1”时,电流表示数为0.20 A,那么当S接“2”时,电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)A.0.28 A B.0.25 AC.0.22 A D.0.19 A11.如图6所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B 灯变亮,则故障可能是A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路图10AVR 1 R 2S 3E r 12.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻1Ω)B.电流表(0~3 A,内阻0.0125Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125Ω)D.电压表(0~3 V,内阻3 k Ω)E.电压表(0~15 V,内阻15 k Ω)F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A )G.滑动变阻器(0~2 000Ω,额定电流0.3 A ) H.开关、导线(1)上述器材中应选用的是 ;(填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”)(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A ,U= V 。

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。

二、计算题 13.如图所示的电路中,R 1=9Ω,R 2=30Ω,S 闭合时,电压表V 的示数为11.4V ,电流表A 的示数为0.2A ,S 断开时,电流表A 的示数为0.3A ,求:3 (2)电源电动势E 和内阻r 的值。

14.如图10所示,长L =1.6m ,质量M =3kg 的木板静放在光滑水平面上,质量m =1kg 、 带电量q =+2.5×10-4C 的小滑块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E =4.0×104N/C 的匀强电场,如图所示,现对木板施加一水平向右的拉力F .取g =10m/s 2,求: (1)使物块不掉下去的最大拉力F ;(2)如果拉力F =11N 恒定不变,小物块所能获得的最大动能.15.如图12所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY ,OY 表示竖直向上的方向。

已知该平面内存在沿OX 轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为C 7105.2-⨯、质量为kg 510-的小球从坐标原点O 沿Y 轴正方向以某一初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q 点,其坐标为(1.6,3.2),不计空气阻力,g 取10m/s 2。

(1)指出小球带何种电荷;(2)求小球的初速度和匀强电场的场强大小;(3)求小球从O 点抛出到落回X 轴的过程中电势能的改变量.3 A 0 0.2 0.4 0.6 2 1 0 V 0 1 2 3 105 0 3 –V15 0.6 – A3.0 x1.63.2X/1.6 3.2 4.8 图1.C 2.BC . 3.AD 4.AC 5.AD 6.D 7.AD 8.D9.( A )10.( C ) 11.( BC )12.(1)A 、C 、D 、F 、H (2)外(3)0.482.2013. 解:(1)6302.0222=⨯==R I U V ,4.564.1121=-=-=U U U VA R U I 6.094.5111===,A I I I 4.02.06.0213=-=-= Ω===154.06323I U R (2)r E 6.04.11+=…①r E 3.0)309(3.0++⨯=…②解①式和②,得12=E V ,Ω=1r14.解析:(1)F 最大的时候物块不掉下,必是物块与木板具有共同的最大加速度a 1,对物块,最大加速度,a 1 =2()2m/s mg qE mμ+=① 2分对整体F =( M + m )a 1 = 8N② 2分 (2)木板的加速度44()110.1(110 2.510410)3F mg qE M μ--+-⨯⨯+⨯⨯⨯=m/s 2 = 3 m/s 2③ 2分由L t a t a =-21222121④ 2分 得物块滑过木板所用时间t1分 物块离开木板时的速度v 1 = a 1t=m/s⑥ 1分1211 6.4J 2k E mv ==⑦ 2分 12.解析:(1)两板间为匀强电场,则场强dUE =2分(2)α粒子电荷为2e ,质量为4m ,所受电场力 deUeE F 22== 2分 α粒子在极板间运动的加速度 mdeUm F a 24==2分 (3)α粒子垂直进入匀强电场,做类平抛运动,1分由t v R 0=, 2分 221at d = , 2分 得meUd R v 20=1分 13.解析:⑴左侧一半无场,电子匀速运动.右侧一半类平抛运动的侧向位移为L ,在电场中由电场力作用产生的加速度为mEe a =, 2分又t V L 0=,221at L =2分 得meEl V 20=1分(2)无电场的一半区域位于距左侧x 处,则电子先做类平抛运动,接着做匀速直线运动,最后做类斜下抛运动.但水平方向上一直匀速运动02V L T =,在竖直方向上匀加速时间和匀速时间各为一半,即2T .设竖直方向上匀速运动的速度为V ,则有0V xa V ⋅= 3分又电子恰从区域的右下角射出,故22212)(T T a V L +⋅=, 3分解得mL x eE V 2)2(0+=. 1分14.解析:(1)带电小球所到的最高点Q 在O 点的右上方,说明小球有水平向右的分运动和竖直向上的分运动就竖直方向而言,初速度是竖直向上的而重力是竖直向下的,重力使竖直向上的初速度逐渐减小,而不会产生水平向右的运动.小球只受重力和电场力,只有电场力水平向右才会使小球有向右的分运动.由此可以判断电场力是水平向右的,又因为电场水平向左,所以小球带负电. 2分 (2)对小球的两个分运动,竖直方向: 小球有竖直向上的初速度V 0,受重力,所以小球做竖直上抛运动.Q 点是最高点意味着Q 点的竖直分速度为0.由竖直上抛运动的公式得:gv t gt t v h 020,21=-= 2分 解得s m v /80=。

1分水平方向:小球的水平初速度为0,小球在水平方向的加速度mqEm F a == 1分 水平位移221at x =1分 得m V E /200= 1分(3)小球从O 点落回到X 轴时,由于对称性,水平位移为3.2m 。

1分电场力做正功J x qE W 4106.1-⨯='=, 2分即电势能减少了J 4106.1-⨯ 1分。