《2017-2018年高中物理 第一章 静电场检测试题（含解析）教科版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018年高中物理 第一章 静电场检测试题（含解析）教科版选修3-1（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1静电场检测试题(时间:60 分钟满分:100 分)【测控导航】知识点 题号1.感应起电 1(易)2.电场的强弱及描述 2(易),5(易)3.电场力做功、电势能 3(易),7(中),9(中)4.平行板电容器 4(易),8(中)5.带电粒子在电场中的运动 6(易),10(中),11(中),12(难)一、选择题(共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分.第 14 小题为单项选择题,第 58 小题为多项选择题,选对但不全的得 3 分)1.(2016浙江卷,15)如图所示,两个不带电的导体 A 和 B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体 C 置于 A 附近,贴在 A,B 下部的金属箔
2、都张开,(C)A.此时 A 带正电,B 带负电B.此时 A 电势低,B 电势高C.移去 C,贴在 A,B 下部的金属箔都闭合D.先把 A 和 B 分开,然后移去 C,贴在 A,B 下部的金属箔都闭合解析:由静电感应可知,A 左端带负电,B 右端带正电,A,B 的电势相等,选项 A,B 错误;若移去C,则两端的感应电荷消失,则贴在 A,B 下部的金属箔都闭合,选项 C 正确;先把 A 和 B 分开,然后移去 C,则 A,B 带的电荷仍然存在,故贴在 A,B 下部的金属箔仍张开,选项 D 错误.2.如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时,球内各点的电场强度为零.现移走半只球壳,余下部分电荷分
3、布不变.此半球壳的对称轴线上有一 P 点,半球壳负电荷在 P 点处的合场强的方向为(A)A.水平向左 B.水平向右C.竖直向上 D.竖直向下解析:取半球壳截面直径上的两个点分析,如图所示,E M,EN的合场强 EP水平向右,由对称性知,半球壳右半部分在 P 处的合场强水平向右,根据 EP=0 知,半球壳左半部分在 P 处的场强水平向左,选项 A 正确.3.如图所示,三个同心圆是以点电荷 Q 为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是(D)2A.一个点电荷+q 在 B 点所受的电场力比在 A 点的大B.一个点电荷+q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小C.将同一个电荷由 B
4、点移到 D 点电场力做的功比由 C 点移到 A 点多D.将电荷+q 由 B 点移到 C 点,电场力做正功解析:点电荷电场中,离点电荷越近场强越大,所以 EAEB,点电荷+q 在 A 点受的电场力比在B 点受的电场力大,故选项 A 错误;从 B 向 A 移动+q,电场力做正功,电势能减小,即+q 在 B 点电势能比在 A 点大,故选项 B 错误;从 B 到 D 移动电荷量为+q 的电荷,电场力做功 WBD=qUBD,从 C 到 A 所做的功是 WCA=qUCA,因为 UBD=UCA,故 WBD=WCA,选项 C 错误;从 B 到 C 移动+q,电场力应做正功,选项 D 正确.4.(2016天津卷
5、,4)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在 P 点的点电荷,以 E 表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在 P 点的电势能, 表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则(D)A. 增大,E 增大B. 增大,E p不变C. 减小,E p增大D. 减小,E 不变解析:若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据 C=可知,C 变大,Q 一定,则根据 Q=CU 可知,U 减小,则静电计指针偏角 减小;根据4E= ,Q=CU,C= 联立可得 E= ,可知 E 不变;根据 U=E
6、d 可知,P 点离下极板的距离不 4 4变,且 E 不变,P 点与下极板间的电势差不变,P 点的电势不变,则电势能 Ep也不变,选项A,B,C 错误,D 正确.5.(2014全国卷,19)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是(AD)A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的地方解析:因电场线方向处处与等势面方向垂直,因此电场强度的方向处处与等势面垂直,由此可知 A 项正确;电场强度大小与电势的大小没有必然的关系,因此 B,C 项错误;在电场中电场强度的方向是电势降落最
7、快的方向,由此可知任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向,D 项正确.6.(2017哈尔滨市第六中月考)如图所示,矩形虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(方向未画出),一质子从 bc 边上的 P 点以速度 v0垂直于 bc 边射入电场,从 cd 边上3的 Q 点飞出电场,不计重力.则下列说法正确的是(AB)A.质子到 Q 点时的速度方向可能与 cd 边垂直B.不论电场方向如何,若已知 a,b,c 三点的电势,一定能确定 d 点的电势C.静电力一定对质子做正功D.P 点电势一定高于 Q 点电势解析:若静电力斜向右下方,质子竖直方向有向下的分力,水平方向有向右的分力,竖直方向上质
8、子做匀减速运动,到达 Q 点时,速度可能为零,则到 Q 点时的速度方向可能与 cd 边垂直,故 A 正确;根据匀强电场中电势差与场强的关系式 U=Ed 知,除等势面上外,沿任何方向相等的距离,两点间的电势差都相等,故若知道 a,b,c 三点的电势,一定能确定出 d 点的电势,故B 正确;由于静电力方向未知,若静电力方向与瞬时速度成钝角,静电力对质子做负功,故 C错误;整个过程中,静电力可能做正功,也可能做负功,也可能不做功,故电势能可能变小、变大、不变,故电势可能升高、降低或不变,故 D 错误.7.(2017济南高二检测)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷 Q 的电场中,沿图中实线轨迹从 a
9、运动到 b,a,b 两点到点电荷 Q 的距离分别为 ra,rb(rarb),b 为运动轨迹上到 Q 的最近点,不计粒子的重力,则可知(BD)A.运动粒子带负电B.b 点的场强大于 a 点的场强C.a 到 b 的过程中,电场力对粒子不做功D.a 到 b 的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变解析:由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电,由点电荷所形成电场的场强公式 E=k知 ,EbEa;粒子从 a 到 b 的过程中,电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,但总能量2不变,故选项 B,D 正确.8.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为 d.一带负电的微粒从上极板
10、M 的边缘以初速度 v0射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出.已知微粒的电荷量为 q,质量为 m.下列说法正确的是(ACD)A.微粒运动的加速度为 0B.微粒的电势能减小了 mgdC.两极板间的电势差为4D.M 极板的电势高于 N 极板的电势解析:带电微粒在合外力为零的作用下沿斜线运动,所以加速度为零.因为电场力向上,所以电场线竖直向下,选项 A,D 正确;负电荷由高电势向低电势移动,电势能增加了 mgd,选项 B错误;由 mg=q ,得 U= ,选项 C 正确. 二、非选择题(共 4 小题,共 52 分)9.(12 分)(2017荆州中学月考)如图所示,匀强电场中 A,B,C 三点构成一个直
11、角三角形中,A=30,边长 AC=32 cm.把电荷量 q=-2310-10 C 的点电荷由 A 点移到 B 点,静电力做功 4.810-8 J,再由 B 点移到 C 点,电荷克服静电力做功 4.810-8 J,取 B 点的电势为零,求:(1)A,C 两点的电势;(2)匀强电场的场强.解析: (1)A,B 间 UAB= = V=-240 V, (2 分) 4.810821010B,C 间 UBC= = V=240 V (2 分) 4.810821010又 UAB=A- B,UBC= B-C, B=0,得到 A=-240 V, C=-240 V. (2 分)(2)因 A,C 在同一等势面上,场强
12、方向垂直 A,C 连线指向左上方.(2 分)A,B 两点沿场强方向的距离 d=ACcos 30sin 30=0.24 m. (2 分)大小 E= = V/m=103 V/m. (2 分) 2400.24答案:(1)-240 V-240 V(2)10 3 V/m方向垂直 AC 指向左上方10.(12 分)(2017西安高二质检)如图所示,一带负电小球质量 m=1 kg,用长度 L=1 m 绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成 角,且=37,已知 sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度 g 取 10 m/s2. (1)求小球所受的电场力的大小 F;(2)若仅将
13、电场强度大小突然减小为原来的 ,求小球摆到最低点时的速度大小 v 和细线对13小球的拉力大小 T.解析:(1)小球静止时,根据平衡条件可得F=Eq=mgtan (2 分)5则电场力大小为 F= mg=7.5 N. (2 分)34(2)小球从静止摆动到最低点的过程中,根据动能定理可得mgL(1-cos )- Lsin = mv2-0. (2 分)3 12解得 v=1 m/s. (2 分)又因 T-mg=m . (2 分)2故 T=11 N. (2 分)答案:(1)7.5 N(2)1 m/s11 N11.(14 分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,极板长L=0.1
14、m,两板间距离 d=0.4 cm,有一束由相同粒子组成的带正电粒子流,以某一初速度 v0从两板中央平行于极板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中点 O 处.已知粒子质量为m=210-6 kg,电荷量 q=110-8 C,电容器的电容 C=110-6 F,g 取 10 m/s2,不计空气阻力.(1)求粒子入射速度 v0的大小;(2)若在两极板间加上适当的恒定电压,要让以速度 v0入射的上述带电粒子,恰好做匀速直线运动从两板间飞出,试确定下极板的带电性质和电荷量?解析:(1)带电粒子做平抛运动水平方向: =v0t (2 分)2竖直方向: = gt2 (2 分)212联立解得 v0= =2.5 m/s. (1 分)2(2)下极板带正电荷. (2 分)由平衡条件有 qE=mg (2 分)又 E=U/d (1 分)Q=CU (1 分)解得 Q=mgCd/q,将数据代入,解得 (2 分)Q=810-6 C. (1 分)答案:(1)2.5 m/s(2)正电荷810 -6 C12.
