第一章靜電場(chǎng)單元測(cè)試卷(附詳細(xì)答案)

1、第一章靜電場(chǎng)單元測(cè)試卷一、選擇題1.兩個(gè)用相同材料制成的半徑相等的帶電金屬小球,其中一個(gè)球的帶電量的絕對(duì)值是另一個(gè)的5倍,它們間的庫(kù)侖力大小是F,現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處,它們間庫(kù)侖力的大小可能是（ ）A.5 F/9 B.4F/5 C.5F/4 D.9F/52.點(diǎn)電荷A和B，分別帶正電和負(fù)電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖1-69所示，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方在 ( )AA和B之間 BA右側(cè)CB左側(cè) DA的右側(cè)及B的左側(cè)圖1-69BAQ4Q圖1-70圖1-713如圖1-70所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的

2、夾角為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B保持S閉合，將A板向B板靠近，則不變C斷開S，將A板向B板靠近，則增大D斷開S，將A板向B板靠近，則不變4如圖1-71所示，一帶電小球用絲線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球靜止后把懸線燒斷，則小球在電場(chǎng)中將作（ ）A自由落體運(yùn)動(dòng) B曲線運(yùn)動(dòng)C沿著懸線的延長(zhǎng)線作勻加速運(yùn)動(dòng) D變加速直線運(yùn)動(dòng)FqOabcd圖1-725.如圖是表示在一個(gè)電場(chǎng)中的a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷的電量跟它所受電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列敘述正確的是（ ）A這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)Ba、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Ea

3、>Eb>Ec Ca、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ea>Eb>Ec>EdD無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系6以下說(shuō)法正確的是（ ）A由可知此場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比B由公式可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與q成反比C由Uab=Ed可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大D公式C=Q/U，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)圖圖1-737. A、B在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上,且到連線的距離相等,如圖1-73所示,則（ ） A.同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等B.把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電勢(shì)能先增大后減小C.把正電荷從A點(diǎn)移

4、到B點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大D. A、B兩點(diǎn)的連線上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零8一個(gè)電子在電場(chǎng)中A點(diǎn)具有80eV的電勢(shì)能，當(dāng)它由A運(yùn)動(dòng)到B克服電場(chǎng)力做功30eV，則（ ） A電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能是50eV B電子的電勢(shì)能增加了30eV CB點(diǎn)的電勢(shì)為110V DB點(diǎn)的電勢(shì)為-110V圖1-749.如圖1-74所示，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是（ ）A電荷從a到b加速度減小 Bb處電勢(shì)能大Cb處電勢(shì)高 D電荷在b處速度小10.如圖1-75所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，以初速度v0，從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)

5、電場(chǎng)中，粒子通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí)，速率vB=2v0，方向與電場(chǎng)的方向一致，則A，B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：( )圖1-75AB 二、填空題11氫原子中電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)軌道半徑增大時(shí),電子的電勢(shì)能 , 電子的動(dòng)能增 , 運(yùn)動(dòng)周期 .(填增大、減小、不變)12如圖1-76所示，兩平行金屬板間電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0×104Vm，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢(shì)差UAC_,將帶電量為1.0×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢(shì)能為_ 13.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計(jì)重力,在電場(chǎng)中先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，飛經(jīng)A點(diǎn)時(shí)

6、動(dòng)能為10J，飛經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為4J，則帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能增加了_，AB兩點(diǎn)電勢(shì)差為_圖1-77三、計(jì)算題)14如圖1-77所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2 cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V,M、N連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？AB圖1-7915如圖1-79所示，質(zhì)量m5.0X10-8千克的帶電粒子，以初速Vo=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央，水平飛入電場(chǎng)，已知金屬板長(zhǎng)0.1m，板間距離d2X10-2m，當(dāng)UAB=1000V時(shí)，帶電粒子恰好沿直線穿過(guò)電場(chǎng)，若兩極板間的電勢(shì)差可調(diào)，要使粒子能從兩板間飛出，UAB的變化范圍是多少?(g取

7、10ms2)ABH圖1-8016.如圖1-80所示,質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，半圓形滑環(huán)的半徑為R，小球在A點(diǎn)時(shí)的初速為V0，方向和斜軌平行.整個(gè)裝置放在方向豎直向下，強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，斜軌的高為H，試問(wèn)：(1)小球離開A點(diǎn)后將作怎樣的運(yùn)動(dòng)? (2)設(shè)小球能到達(dá)B點(diǎn)，那么，小球在B點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力為多少? (3)在什么條件下，小球可以以勻速沿半圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)，這時(shí)小球的速度多大?答案1. BD 分析：設(shè)一球A的帶電量為Q，則另一球B的帶電量可能為5Q或5Q，由庫(kù)侖定律 如果兩球接觸后，A球的帶電量可能為3Q或2Q，B球的帶電量可能為3Q或2Q，由庫(kù)侖定律： 或 2. C

8、、解析在B的左側(cè)，A產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向左，B產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向右，電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，但由于A的電量大于B的電量，且A較遠(yuǎn)，可知，在同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能相等，所以合場(chǎng)強(qiáng)可能為零故C正確 3. D解析球在電場(chǎng)中平衡，則所受電場(chǎng)力、重力及繩的拉力的合力為零由平衡條件得tan mg(qE)，故要判斷的變化，只需判斷電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化即可S閉合時(shí)，U不變，A向B靠近，d減小，由Ed(U)，可知E增大，角增大，故A正確S斷開，則Q不變，A向B靠近，E不變，則角不變，故D項(xiàng)正確 4. C 解析懸線燒斷前，小球受重力、拉力、電場(chǎng)力平衡，重力和電場(chǎng)力的合力與拉力等值反向燒斷細(xì)線，物體受重力、電場(chǎng)力，兩個(gè)力合力恒定，

9、沿細(xì)線方向，合力方向與速度方向在同一條直線上，所以物體沿著懸線的延長(zhǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)故C正確A、B、D錯(cuò)誤故選C 5. B 對(duì)于電揚(yáng)中給定的位置，放入的檢驗(yàn)電荷的電量不同，它受到的電場(chǎng)力不同，但是電場(chǎng)力F與檢驗(yàn)電荷的電量q的比值F/q即場(chǎng)強(qiáng)E是不變的量，因?yàn)镕=Eq，所以F跟q的關(guān)系的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線的斜率的大小即表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec。 6.D 7. AD 解析A、B、C等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線，同一電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能必定相等故A正確，BC錯(cuò)誤D、由于AB處在同一等勢(shì)線上，A、B連線上的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為零故

10、D正確故選AD 8. BD 9BD. 電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線指向是從疏到密。再利用“電場(chǎng)線方向?yàn)殡妱?shì)降低最快的方向”判斷a，b處電勢(shì)高低關(guān)系是UAUB，C選項(xiàng)不正確。根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場(chǎng)力的夾角大于90°，可知電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量變化的量度，可判斷由ab電勢(shì)能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢(shì)能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確。 BD 10. C 11. 增大、減小、增大 12. 40V -6.0×10-11J 13. 6J 6

11、000V 14500V/m 15 解：（1）當(dāng)UAB=103V時(shí)，帶電粒子恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有 Eq=qU/d=mg 得q =mgd/U=5×108×10×0.02/103 =1×1011C。（2）當(dāng)微粒正好從B出去，帶電粒子在電場(chǎng)中受到豎直向上的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有水平方向 L=v0t1 豎直方向 d/2=a1 t12/2 mgqU1/d=ma1 聯(lián)立、代入數(shù)據(jù)得U1=200V。 （3）當(dāng)粒子正好從A出去，帶電粒子在電場(chǎng)中受到豎直向上的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向 L=v0t2 豎直方向 d/2=a2 t22/2 qU2/dmg =ma2 聯(lián)立、代入數(shù)據(jù)得U2=1800V。綜上所述，AB間電壓在 200V，1800V 之間 16（1）.當(dāng)mg=qE時(shí),小球做勻速直線運(yùn)動(dòng); 當(dāng)mg>qE時(shí), 小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng); 當(dāng)mg<qE時(shí), 小球做類似斜拋的曲線運(yùn)動(dòng)（2）當(dāng)滿足mg=Eq時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)的速度為v0。設(shè)小球在B點(diǎn)受到的圓環(huán)的支持力為N1，則有N1=mv0²/R小球?qū)壍缐毫1=N1，方向豎直向下。當(dāng)mg>Eq時(shí)，設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度為vB，對(duì)小球在從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理有mgh-qEh=mvB²/2-mv0²