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高二物理选修3-1静电场单元测试题


高二物理选修 3-1 静电场单元测试题
一、选择题 1. 两个相同的金属小球, 带电量绝对值之比为 1∶5, 当它们相距 r 时的相互作用力为 F1. 若 把它们互相接触后再放回原处,它们的相互作用力变为 F2,则 F1:F2 可能为( ) A.5∶4 B.5∶9. C. 5∶1. D.5∶8. 2.关于电场强度 E 的说法正确的是( ) A.根据 E=F/q 可知,电

场中某点的电场强度与电场力 F 成正比,与电量 q 成反比 B.电场中某点的场强的大小与试探电荷的大小、有无均无关 C.电场中某点的场强方向就是放在该点的电荷所受电场力方向 D.以上说法均不正确 3.如图所示各图中,A、B 两点电场强度相同的是( )
A B A B A B A B

A

B

C

D

4.等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中的 a 点 沿直线移动到 b 点,再从 b 点沿直线移动到 c 点,则检验电荷在此全 过程中( ) A.所受电场力的方向变化 B.所受电场力的大小恒定 C.电场力一直做正功 D.电势能先不变后减小 5.如图所示,实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速 度射入匀强电场,只在电场力作用下,运动的轨迹如图中的虚线所示,a、b 为轨迹上的两点.若 a 点电势为ф a ,b 点电势为ф b ,则 ( ) b A.场强方向一定向左,且电势ф a >ф b B.场强方向一定向左,且电势ф a <ф b a C.场强方向一定向右,且电势ф a >ф b D.场强方向一定向右,且电势ф a <ф b 6.如图甲所示,在一条电场线上有 A、B 两点,若从 A 点由静止释放一电子,假设电子仅受 电场力作用, 电子从 A 点运动到 B 点的速度-时间图像如图乙所示, 则( ) A. 电子在 A、B 两点受的电场力 FA ? FB B.A、B 两点的电场强度 EA ? EB C.A、B 两点的电势 ? A ? ?B D.电子在 A、B 两点具有的电势能 EPA ? EPB 7.P,Q 两电荷的电场线分布如图所示,c,d 为电场中的两点.一个离子
1

(不计重力)从 a 运动到b的轨迹如图所示,则下列判断不正确的是 A. Q 带负电荷 B. C 点电势高于 d 点电势 C. 离子在运动过程中受到 P 的排斥 D. 离子从 a 运动到b,电场力做负功 8 图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初 速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c 三点是实线 与虚线的交点。则该粒子( ) A.带负电 B.在 c 点受力最大 C.在 b 点的电势能大于在 c 点的电势能 D.由 a 点到 b 点的动能变化大于有 b 点到 c 点的动能变化 9.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图) 。设两极板正 对面积为 S,极板间的距离为 d,静电计指针偏角为 θ。实验中,极板所带电荷量不变,若 ( ) A.保持 S 不变,增大 d,则 θ 变大 B.保持 S 不变,增大 d,则 θ 变小 C.保持 d 不变,减小 S,则 θ 变小 D.保持 d 不变,减小 S,则 θ 不变 10、原来都是静止的质子和α 粒子,经过同一电压的加速电场后,它们的速 度大小之比为( ). (A) (B)1:2 (C) (D)1:1

11.将带正电、负电和不带电的三个等质量小球,分别以相同的水平速度由 P 点射入水平 放置的平行金属板间,已知上板带负电,下板接地.三小球分别落在图中 A、B、C 三点, 则下列说法中错误的是( ) A.A 带正电、B 不带电、C 带负电 B.三小球在电场中加速度大小关系是 aA<aB<aC C.三小球在电场中运动时间相等 D.三小球到达下板时的动能关系是 EkC>EkB>EkA 12.如图所示,电子在电势差为 U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为 U2的两 块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足 电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 θ 变大的是( A.U1变大、U2变大 C.U1变大、U2变小 ) B.U1变小、U2变大 D.U1变小、U2变小

2

二计算题 13. 如图所示, 两个平行金属板 AB 中间为一匀强电场, AB 相距 10cm,CD 为电场中的两点, CD=8cm,CD 连线和电场方向成 60° 角,C 点到 A 板的距离为 2cm.,已知质子从 C 点移到 D 点,电场力作功为 3.2× 10-17J。 D 求: (1)匀强电场的电场强度; (2)AB 两点间的电势差. 60° C) (3)若将 A 板接地,则 C、D 两点的电势各为多大?
A B

14.如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为 m 的电子 静止在竖直放置的平行金属板的 A 点,经电压 U0 加速后通过 B 点进入两板间距为 d、电压 为 U 的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚 好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B 分别为两块竖直板的中点, 求 (1)电子通过 B 点时的速度大小; (2)右侧平行金属板的长度; (3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。

15 如图所示,BC 是半径为 R 的 1/4 圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端 与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为 E.今有一质 量为 m、带正电 q 的小滑块(体积很小可视为质点) ,从 C 点由静止释放,滑到水平轨道上 的 A 点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ ,求: (1)滑块通过 B 点时的速度大小; (2)水平轨道上 A,B 两点之间的距离。 C

·O

E
B A

3

正 确 答 案 1 AB 2 B 3 CD 4 C 5 B 6BC 7 C 8 CD 9 A 10 C 11 C 12 B 13 答案: (1)5000n/m (2)500v (3)c 点-100v d 点-300v 14 解析

U0 2eU 0 d m U 答案: (1)18. (1) (2)

(3)eU0+

1 2

eU

解析:质子在左边的加速电场中有: 质子在右边的偏转电场中可分解为沿板方向的匀速直线运动和垂直板方向的匀加速直线运 动

所以沿板方向 :

① 垂直板方向:



而加速度:

③ 由以上各式解得极板长:

(2)质子先在加速电场中电场力对其做正功,而后又在偏转电场中,尽管做曲线运动,但 电 场力 对它仍 然做 正功, 且电 场力做 功与路 径无 关。 所以整 个过程 由动 能定 律得:

所以质子射出电场时的动能为: 15 解析:(1)小滑块从 C 到 B 的过程中,只有重力和电场力对它做功,设滑块通过 B 点时 的速度为 vB,
vB ? 2 ? mg ? qE ? R m

根据动能定理有:mgR 一 qER=?mvB2 一 0,解得

(2)小-滑块在 AB 轨道上运动中,所受摩擦力为 f=μ mg. 小滑块从 C 经 B 到 A 的过程中,重力做正功,电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨 道上运动的距离(即 A,B 两点间的距离)为 L,则根据功能定理有:mgR 一 qE(R+L)一
L?

? mg ? qE ?
? mg ? qE

R

μ mgL=0 一 0,解得

4


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