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1、第7单元 静电场一、选择题(每小题6分，共48分，15小题为单选，68小题为多选)1下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉2如图D71所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为Q和q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则()图D71A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0B保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q不变，将q变为q，
2、平衡时弹簧的缩短量等于x0D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小于x03实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图D72中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则()图D72Aa一定带正电，b一定带负电B静电力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大4如图D73所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点，A30，D为AB的中点，负点电荷位于D点A、B、C三点的电势分别用A、B、C表示，下列说法正确的是()图D73AC大于ABA、B两点电场强度相同C负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能都
3、相等D将正检验电荷沿AC从A点移到C点，电场力先做正功后做负功5如图D74所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()图D74A带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小6如图D75甲所示，两个固定的点电荷A、B带电荷量分别为Q1、Q2，其中A带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从
4、a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度时间图像如图乙所示以下说法中正确的是()图D75AB一定带正电BB的电荷量一定小于A的电荷量Cb点的电场强度最大D粒子由a点运动到c点过程中，粒子的电势能先增大后减小7在真空中某点电荷A的电场中，将带电荷量为q的负试探电荷分别置于a(0，0，r)、b(r，0，0)两点时，试探电荷所受电场力的方向如图D76所示，Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内，Fa与z轴负方向成60角，Fb与x轴负方向成60角，已知试探电荷在a点受到的电场力大小为FaF，静电力常量为k，则以下判断正确的是()
5、图D76AFbFBa、b、O三点电势关系为abOC点电荷带正电，且电荷量大小为QD在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不做功8如图D77所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势线，在x轴上有A、B两点，则()图D77AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势二、计算题(第9题14分，第10题18分，第11题20分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9质量m2.0104 kg、电荷量q1.0106 C的带电微粒悬浮在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1.在t0时刻，电场强度的大小突然增加到E24.0103 N/C，电场方向保持不变；到t
6、10.20 s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小E2保持不变g取10 m/s2.求：(1)电场强度E1的大小；(2)t10.20 s时刻带电微粒的速度大小；(3)带电微粒在速度方向为水平向右时刻的动能10反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图D78所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m1.01020 kg，带电荷量q1.0109 C，A点与虚线
7、MN的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)B点与虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.图D7811在如图D79甲所示的演示实验中，在上、下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上、下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动现取以下简化模型进行定量研究：如图乙所示，电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为E、内阻可不计的电源相连设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点假设小球与极板发生碰撞后，小球的速度立即变为零，带电情况也立即改变，小球所带电荷符号与该极板相同，电荷量为极板电荷量的k倍(k
8、1)不计带电小球对极板间匀强电场的影响重力加速度为g.(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势E应满足什么条件？(2)设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动求：在T时间内小球往返运动的次数；在T时间内电源输出的平均功率图D79参考答案（测评手册）单元小结卷(七)1C解析 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以选C.2B解析 设弹簧劲度系数为k，原长为x.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有kx0k，保持Q不变，将q变为2q，平衡时有kx1k，解得x1r2，所以Q1Q2，即B的电荷量一定小于A的电荷量，故B正确；粒子从
9、a点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增大；从b点到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故粒子从a到c的过程中，电势能先增大后减小，故D正确7AC解析 根据题意知，a、b与A的距离相等，由库仑定律F得，FbFaF，A正确；由库仑力的方向及试探电荷的电性，可知A带正电，根据沿着电场线电势逐渐降低，O点与A距离较小，故Oab，B错误；由图知A、a间距为R2r，则F，得Q，C正确；平面xOz不是一等势面，所以移动电荷时，电场力做功，D错误8AD解析 等差等势面的疏密程度反映电场强度的大小，故B点电场强度较大，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场
10、强方向指向x轴正方向，故B错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故电场线沿着x轴正方向，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确9(1)2.0103 N/C(2)2.0 m/s(3)1.6103 J解析 (1)带电微粒静止，受力平衡得mgE1q解得E12.0103 N/C(2)电场强度变为E2后，设带电微粒向上的加速度为a1，由牛顿第二定律得qE2mgma1解得a110 m/s2020 s末的速度v1a1t12.0 m/s(3)把E2改为水平向右，微粒在竖直方向做匀减速运动，有0v1gt2解得t20.20 s微粒在水平方向做加速运动，加速度a220
11、m/s2设此时带电微粒的水平速度为v2，有v2a2t2，解得v24.0 m/s设带电微粒的动能为Ek，Ekmv1.6103 J.10(1)0.50 cm(2)1.5108 s解析 (1)带电微粒在由A点运动到B点的过程中，由动能定理得|q|E1d1|q|E2d20解得d2d10.50 cm.(2)设带电微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设带电微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d1a1td2a2t又tt1t2解得t1.5108 s.11(1)E(2)解析 (1)用Q表示极板电荷量的大小，q表示碰后小球电荷量的大小要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力qmgqkQQCE解得E(2)当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动以a1表示其加速度，t1表示从B板到A板所用的时间，则有qmgma1da1t当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动以a2表示其加速度，t2表示从A板到B板所用的时间，则有qmgma2da2t小球往返一次共用的时间为(t1t2)，故小球在T时间内往返的次数N由以上各式得N小球往返一次通过电源的电荷量为2q，在T时间内通过电源的总电荷量Q2qN电路中的平均电流I电源输
