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1、 试卷第 3 页,总 4 页 高二第一学期期中考试复习静电场(一) 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1关于场强的两个公式FEq和2QEkr,下列说法中正确的是( ) Aq表示电场中的试探电荷、Q 表示场源电荷 BE随q的增大而减小,随 Q 的增大而增大 C第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场,且 E 的方向和 F 一致 D第二个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场,且拿走 Q 后,电场就不存在了 2下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( ) A根据电场强度的定义式FEq可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B根据电势差的定义式A
2、BABWUq可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V C根据真空中点电荷的电场强度公式2QEkr可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D根据电容的定义式QCU可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比 3图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为20eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置,其动能变为2eV时,它的电势能为( ) A5eV B8eV C12eV D15eV 试卷第 4 页
3、,总 4 页 4下列各组物理量全是标量的是( ) A速度和加速度 B动能能和重力势能 C电场强度和电势 D磁感应强度和电流 5真空中两个完全相同的金属小球A、B,其中小球A带正电,小球B不带电,现在两小球接触后分开,下列说法正确的是 A两小球带等量正电荷 B两小球带等量负电荷 C小球A所带电荷量大于小球B所带的电荷量 D小球A所带电荷量小于小球B所带的电荷量 6如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( ) A该电场一定是匀强电场,且方向水平向左 BP点的电势高于Q点的电势 C微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加 D微
4、粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变 二、多选题 7一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一带正电小球(电荷量很小)固定在P点,如图所示以U表示两极板间的电压,E表示两极板间的场强,Ep表示该小球在P点的电势能,若保持负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示位置,则( ) AU变小 BU不变 CE变大 DEp不变 8两个半径为 R 的金属球所带电荷量分别为+Q1和+Q2,当两球心相距为 r 时,相互作用的库仑力大小不正确的是 试卷第 3 页,总 4 页 A B C D无法确定 9如图所示,用细线悬挂的带正电的小球质量为 m,处在水平向右的匀强电场中在电场力作用下,小球由最
5、低点从静止开始运动,经过 b 点后还可以向右摆动,则在小球由 a 摆到 b 这一过程中,下列说法不正确的是( ) A小球电势能一定减少 B小球动能一定减少 C小球重力势能一定增加 D小球合力做功不一定为正 10 如图所示为 “研究影响平行板电容器电容的因素” 的实验装置, 以下说法正确的是 ( ) AA板与静电计的指针的电势相等 B甲图中将B板上移,静电计的指针偏角增大 C乙图中将B板左移,静电计的指针偏角不变 D丙图中将电介质插入两板之间,静电计的指针偏角减小 三、解答题 11如图所示,匀强电场中有三个竖直等势面,从左到右电势分别为10V、0V、10V,A、B 两点间相距 2.5cm,A、B
6、 连线与等势面的夹角为 53,求该匀强电场的场强 试卷第 4 页,总 4 页 12有一个电量 q=-310-6C 的点电荷,从某电场中的 A 点移动到 B 点,电荷克服电场力做了 610-4J 的功,从 B 点移至 C 点,电场力对电荷做了 910-4J 的功,设 B 点为零电势,求: (1)A 点的电势A为多少? (2)A、C 两点的电势差 UAC为多少? 13在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为 37的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度0v竖直向上抛出,求(取sin370.6,cos370
7、.8) (1)小球受到的电场力的大小; (2)小球抛出点至最高点之间的电势差U。 答案第 5 页,总 5 页 参考答案 1A 【解析】 【详解】 A.场强的两个公式FEq和2QEkr中,q表示电场中的试探电荷、Q表示场源电荷,选项 A 正确; B.E由电场本身决定,与q无关;E随Q的增大而增大,选项 B 错误; C.第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场, 且E的方向和正电荷所受电场力F致,选项 C 错误; D.第二个公式只适用于点电荷的电场,且拿走Q后,电场就不存在了,选项 D 错误. 2B 【解析】 【分析】 【详解】 A根据电场强度的定义式 FEq 可知电场中某点的电场强度与试探
8、电荷所带的电荷量无关,故 A 错误; B根据电势差的定义式 ABABWUq 可知,带电荷量为 1C 的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为 1J,则A、B两点间的电势差为-1V,故 B 正确; C根据真空中点电荷的电场强度公式 2QEkr 可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关,故 C 错误; D根据电容 QCU 用比值定义的,电容器的电容与极板所带电荷量、两极板间的电压无关,故 D 错误。 故选 B。 3B 【解析】解:由能量守恒可知,点电荷从a运动到b再到之后的过程中,动能减小,电势能增加但它们之和为定值,由于等势面3电势为0电势能就为 0,电荷通过等势面3时,动能均匀变
9、化到10eV, 它们之和为10ev, 所以任何一个位置总能量为10ev, 因而当动能变为2eV 答案第 4 页,总 5 页 时,电势能变为8eV故选 B 4B 【解析】 【分析】 【详解】 速度、加速度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而动能、重力势能和电势只有大小无方向, 是标量; 电流强度虽然有方向, 但是不满足平行四边形法则, 是标量;故 B 正确,ACD 错误。 故选 B。 5A 【解析】 【详解】 根据电荷守恒原理,当两小球接触后分开,则两球带电量均分,即两小球带等量正电荷; A两小球带等量正电荷,与结论相符,选项 A 正确; B两小球带等量负电荷,与结论不相符,选项
10、 B 错误; C小球A所带电荷量大于小球B所带的电荷量,与结论不相符,选项 C 错误; D小球A所带电荷量小于小球B所带的电荷量,与结论不相符,选项 D 错误; 6B 【解析】 【详解】 A等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场负电荷受到电场力与重力,使其沿着 A 到 B 直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右故 A 错误 B沿电场线电势降低,所以电场方向向右,则 P 点的电势高于 Q 点的电势,故 B 正确 C微粒所受的电场力水平向左,对微粒做负功,则其机械能在减少,故 C 错误; D从 P 到 Q 过程中,
11、动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故 D 错误 故选 B. 7AD 【解析】 【分析】 平行板电容器充电后与电源断开后, 电容器的电量不变 将正极板移到图中虚线所示的位置,板间距离减小,电容增大由推论公式4 kQES分析板间场强 E 的变化情况由公式U=Q/C 判断板间电压的变化,确定电势及电势能如何变化 【详解】 由题意知:平行板电容器充电后与电源断开,电容器的带电量 Q 不变;板间距离减小,根据电容的决定式4SCkd 知电容 C 增大。由公式 U=Q/C 知,板间电压 U 变小。故 A 正确,B 错误;由 E=U/d,及 C=Q/U,与4SCk
12、d,即可推导出,公式4 kQES,分析可知,板间电场强度 E 不变,故 C 错误;则由 U=Ed 知,P 与负极板间的电势差不变,则 P点的电势不变,正电荷在 P 点的电势能 EP不变,故 D 正确;故选 AD。 答案第 5 页,总 5 页 【点睛】 本题是电容器的动态变化分析问题, 难点是确定电场强度的变化, 只要得出电场强度的变化,就可以得出 P 与负极板电势差的变化,得出 P 点的电势以及电荷在 P 点电势能的变化 8BD 【解析】 试题分析:当两球心相距 r 远大于 R 时,两球可以看做点电荷,故两球之间的库仑力为:;而当两球心相距 r 不是远大于 R 时,两球不能看成点电荷,因带同种
13、电荷,导致电量间距大于 r,根据库仑定律可知,它们相互作用的库仑力大小122QQFkr,故 AC正确,BD 错误此题选不正确的,故选 BD 考点:库仑定律. 9BD 【解析】从 a 摆到 b 的过程中,电场力做正功,电势能减小故 A 正确小球从 a 摆到 b的过程中,动能增加,根据动能定理,知合力做功为正故 BD 错误小球摆动的过程中,重力做负功,则重力势能增加故 C 正确此题选择不正确的选项, 故选 BD 点睛:解决本题的关键知道合力做功等于动能的变化量,重力做功等于重力势能的减小量,电场力做功等于电势能的减小量 10ABD 【解析】 【分析】 【详解】 A.A板与静电计相连,静电平衡后电势
14、相等,故 A 正确; B.甲图中将B板向上平移,两极板正对面积减小,根据电容的决定式4SCkd得知,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式QCU分析得到,板间电势差U增大,则静电计指针张角增大故 B 正确; C.乙图中将B板左移,板间距离增大,根据电容的决定式4SCkd得知,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式QCU分析得到,板间电势差U增大,则静电计指针张角增大,故 C 错误; D. 丙图中将电介质插入两板之间,根据电容的决定式4SCkd得知,电容C增大,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式QCU分析得到,板间电势差U减小,则静电计指针张角减小,故 D 正确 11100
15、0V/m,方向水平向左 【解析】 【详解】 匀强电场中电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面, 电场线垂直于等势面, 由图可知该电场强度方向水平向左,电场线与A、B连线的夹角是 37,得UBA=Edcos37, 答案第 4 页,总 5 页 21010V/m1000V/mcos37cos372.5 100.8BABAUEdd 12 (1)200V(2)100V 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由题意知电荷从A到B过程,电场力做功:46 10 JABW ,电荷从B到C过程,电场力做功:49 10JBCW 则得:AB间的电势差: 466 10V200V3 10ABABWUq ; BC间的电势差: 469 10V300V3 10BCBCWUq 根据ABABU,BCBCU,又0B 解得:200VA,300VC (2)AC间电势差为:200V300V100VACACU 13(1)34mg;(2)20932mvUq 【解析】 【分析】 【详解】 答案第 5 页,总 5 页 20932exWqUF Smv(1 分) 20932mvUq(1 分)