高中物理選修3-1-靜電場-測試題-單元測試及答案

靜電場單元測試一、選擇題1如圖所示，a、b、c為電場中同一條電場線上的三點，c為ab的中點，a、b點的電勢分別為a5 V，b3 V，下列敘述正確的是( ) A該電場在c點處的電勢一定為4 VBa點處的場強(qiáng)一定大于b處的場強(qiáng)C一正電荷從c點運(yùn)動到b點電勢能一定減少D一正電荷運(yùn)動到c點時受到的靜電力由c指向a2如圖所示，一個電子以100 eV的初動能從A點垂直電場線方向飛入勻強(qiáng)電場，在B點離開電場時，其速度方向與電場線成150角，則A與B兩點間的電勢差為( )A300 V B300 VC100 V D V3如圖所示，在電場中，將一個負(fù)電荷從C點分別沿直線移到A點和B點，克服靜電力做功相同該電場可能是( )A沿y軸正向的勻強(qiáng)電場B沿x軸正向的勻強(qiáng)電場C第象限內(nèi)的正點電荷產(chǎn)生的電場D第象限內(nèi)的正點電荷產(chǎn)生的電場4如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，勻強(qiáng)電場方向豎直向下，則( )A當(dāng)小球運(yùn)動到最高點a時，線的張力一定最小B當(dāng)小球運(yùn)動到最低點b時，小球的速度一定最大C當(dāng)小球運(yùn)動到最高點a時，小球的電勢能最小D小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能不守恒5在靜電場中a、b、c、d四點分別放一檢驗電荷，其電量可變，但很小，結(jié)果測出檢驗電荷所受電場力與電荷電量的關(guān)系如圖所示，由圖線可知()Aa、b、c、d四點不可能在同一電場線上B四點場強(qiáng)關(guān)系是EcEaEbEdC四點場強(qiáng)方向可能不相同D以上答案都不對6如圖所示，在水平放置的光滑接地金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬球(可視為質(zhì)點，且不影響原電場)自左以速度v0開始在金屬板上向右運(yùn)動，在運(yùn)動過程中()A小球做先減速后加速運(yùn)動B小球做勻速直線運(yùn)動C小球受的電場力不做功D電場力對小球先做正功后做負(fù)功7如圖所示，一個帶正電的粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場若不計重力，圖中的四個圖線中能描述粒子在電場中的運(yùn)動軌跡的是() 8圖中虛線是用實驗方法描繪出的某一靜電場中的一簇等勢線，若不計重力的帶電粒子從a點射入電場后恰能沿圖中的實線運(yùn)動，b點是其運(yùn)動軌跡上的另一點，則下述判斷正確的是()Ab點的電勢一定高于a點Ba點的場強(qiáng)一定大于b點C帶電粒子一定帶正電D帶電粒子在b點的速率一定小于在a點的速率9如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q，在M點無初速度釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點靜止，則從M點運(yùn)動到N點的過程中 ()A小物塊所受電場力逐漸減小B小物塊具有的電勢能逐漸減小CM點的電勢一定高于N點的電勢D小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10如圖所示，A，B兩個帶有異種電荷的小球分別被兩根絕緣細(xì)線系在木盒內(nèi)，且在同一豎直線上，靜止時木盒對地面的壓力為FN，細(xì)線對B的拉力為F.若將系B的細(xì)線斷開，下列說法中正確的是()A剛斷開時木盒對地的壓力等于FNB剛斷開時木盒對地的壓力等于FNFC剛斷開時木盒對地的壓力等于FNFD在B向上運(yùn)動的過程中，木盒對地的壓力逐漸變大11有一勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)為E，方向水平向右，把一個半徑為r的光滑絕緣環(huán)，豎直放置于場中，環(huán)面平行于電場線，環(huán)的頂點A穿有一個質(zhì)量為m，電量為q(q0)的空心小球，如圖所示，當(dāng)小球由靜止開始從A點下滑1/4圓周到B點時，小球?qū)Νh(huán)的壓力大小為：()A.2mg B.qEC.2mg+qE D.2mg+3qE12如圖所示，一金屬球原來不帶電現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，金屬球感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則：( )A.Ea最大 B.Eb最大C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec二、填空題13帶正電1.0103 C的粒子，不計重力，在電場中先后經(jīng)過A、B兩點，飛經(jīng)A點時動能為10 J，飛經(jīng)B點時動能為4 J，則帶電粒子從A點到B點過程中電勢能增加了_，A、B兩點電勢差為_14在兩塊平行豎直放置的帶等量異種電荷的金屬板M、N間的勻強(qiáng)電場中有A、B兩點，AB連線與水平方向成30角，AB長為0.2cm，如圖所示現(xiàn)有一帶電量為4108C的負(fù)電荷從A沿直線移到B點，電場力做正功2.4106J，則A、B兩點間的電勢差大小為_，_點電勢高若此電荷q沿任意路徑從B到A點，電荷電勢能變化情況是_，此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為_，若兩金屬板相距0.3cm，則兩板電勢差為_ 15如圖，帶電量為q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心若圖中a點處的電場強(qiáng)度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為_，方向_(靜電力恒量為k)16如圖所示，質(zhì)量相等的三個小球A、B、C，放在光滑的絕緣水平面上，若將A、B兩球固定，釋放C球，C球的加速度為1m/s2，方向水平向左若將B、C球固定，釋放A球，A球的加速度為2m/s2，方向水平向左現(xiàn)將A、C兩球固定，釋放B球，則B球加速度大小為_m/s2，方向為_三、計算題17如圖所示，用長L的絕緣細(xì)線拴住一個質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，線的另一端拴在水平向右的勻強(qiáng)電場中，開始時把小球、線拉到和O在同一水平面上的A點(線拉直)，讓小球由靜止開始釋放，當(dāng)擺線擺到與水平線成60角到達(dá)B點時，球的速度正好為零求：(1)B、A兩點的電勢差；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小18如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與光滑絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)電場E中一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點)，從水平面上的A點以初速度v0水平向左運(yùn)動，沿半圓形軌道恰好通過最高點C，場強(qiáng)大小為E(E小于)(1)試計算物塊在運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功(2)證明物塊離開軌道落回水平面過程的水平距離與場強(qiáng)大小E無關(guān)，且為一常量19一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，從O點以和水平方向成角的初速度v0拋出，當(dāng)達(dá)到最高點A時，恰進(jìn)入一勻強(qiáng)電場中，如圖經(jīng)過一段時間后，小球從A點沿水平直線運(yùn)動到與A相距為S的A點后又折返回到A點，緊接著沿原來斜上拋運(yùn)動的軌跡逆方向運(yùn)動又落回原拋出點求(1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小和方向；(即求出圖中的角，并在圖中標(biāo)明E的方向)(2)從O點拋出又落回O點所需的時間1C 該電場不一定是勻強(qiáng)電場，c不一定等于4 V，故A、B錯誤；由ab知，電場線由a指向b，正電荷在c點的受力也應(yīng)由c指向b，選項D錯誤；由Epq知選項C正確2B 電子做類平拋運(yùn)動，在B點，由速度分解可知vB2vA，所以EkB4EkA400 eV，由動能定理得UAB(e)EkBEkA，所以UAB300 V，B對3AD 由題意知AB，A、B應(yīng)處在同一等勢面上，又WCAqUCA0，q0，故UCA0，即CA，符合條件的可能是選項A、D.4CD qEmg，小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動，球在各處對細(xì)線的拉力一樣大；若qEmg，球在a處速度最小，對細(xì)線的拉力最??；若qEmg，球在a處速度最大，對細(xì)線的拉力最大，故A、B錯；a點電勢最高，負(fù)電荷在電勢最高處電勢能最小，故C正確；小球在運(yùn)動過程中除重力外，還有靜電力做功，機(jī)械能不守恒，D正確5.B解析：場強(qiáng)與檢驗電荷電量的大小無關(guān)6. BC解析：金屬板在點電荷的電場中達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，其表面是一個等勢面，根據(jù)電場線與等勢面垂直，則帶電小球沿金屬板表面移動時所受電場力的方向豎直向下，所以帶電小球所受的重力、支持力和電場力均在豎直方向上，合力為零故帶電小球做勻速直線運(yùn)動，B正確；又由于電場力與表面垂直，對小球不做功，故C正確，D錯誤7. 答案：C8.答案：BD解析：由等勢線的分布畫出電場線的分布如圖所示，可知a點的場強(qiáng)大，B正確，根據(jù)軌跡可判斷電場力指向左方，電場力做負(fù)功，a點速率大于b點速率，D正確但不知粒子電性，也無法判斷場強(qiáng)的具體方向，故無法確定a、b兩點電勢的高低，A、C錯誤9.答案：ABD解析：電場力做正功，摩擦力做負(fù)功，大小相等(始末速度為零)10.答案：BD解析：剛斷開時，A，B間的庫侖力不變未斷開時，對A，B和木盒整體進(jìn)行受力分析，有：FNG木GAGB，對于B，F(xiàn)庫GBF.斷開時，對A與木箱整體進(jìn)行受力分析，有：FNG木GAF庫，因為F庫不變所以B正確，在B向上運(yùn)動過程中F庫變大，所以D正確11.D12.C136 J 6 000 V14.答案：60V，B，增加，2104V/m,60V15.答案：，水平向左(或垂直薄板向左)16.解析：把A、B、C球作為一個系統(tǒng)，三個小球之間的相互作用力為系統(tǒng)內(nèi)力根據(jù)牛頓第三定律，每兩個小球之間存在一對作用力和反作用力，其大小相等、方向相反這樣系統(tǒng)的內(nèi)力之和為零系統(tǒng)的外力之和也為零設(shè)三個小球所受的合外力分別為F1、F2、F3，則F1ma1F2ma2F3ma3F1F2F3m(a1a2a3)0設(shè)向右為正a2a1a3123(m/s2)B球的加速度大小為3m/s2，方向向右17(1) (2)解析 (1)由動能定理得：mgLsin 60qUBA0所以UBA (2)UBAEL(1cos 60)得：E .18.答案：(1)Wfmv(Eqmg)R(2)s2R解析：(1)物塊恰能通過圓弧最高點C時，圓弧軌道與物塊間無彈力作用，物塊受到的重力和電場力提供向心力mgEqm物塊在由A運(yùn)動到C的過程中，設(shè)物塊克服摩擦力做的功為Wf，根據(jù)動能定理有Eq2RWfmg2Rmvmv由式解得Wfmv(Eqmg)R(2)物塊離開半圓形軌道后做類平拋運(yùn)動，設(shè)水平位移為s，則水平方向有svCt豎直方向有2R(g)t2由式聯(lián)立解得s2R因