人教版高中物理選修3 1章靜電場檢測題B含答案范文整理

1、人教版高中物理選修3-1章靜電場檢測題B（含答案） 檢測 一、選擇題 關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系,下列各種說法中正確的是 A.電場強(qiáng)度大的地方,電勢一定高 B.電場強(qiáng)度不變,電勢也不變 c.電場強(qiáng)度為零處,電勢一定為零 D.電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向 解析:電場強(qiáng)度是從力的角度來描述電場性質(zhì)的物理量,電勢是從能量的角度來描述電場性質(zhì)的物理量,兩者沒有必然聯(lián)系。電場強(qiáng)度大時(shí)電勢不一定高,電場強(qiáng)度為零電勢也不一定為零,電場強(qiáng)度不變電勢也可能變,但是電場強(qiáng)度的方向是指向電勢降低最快的方向。 答案:D 如圖所示,、N和P是以N為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),o點(diǎn)為半圓弧的圓心,oP=60°。電

2、荷量相等、電性相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于、N兩點(diǎn),這時(shí)o點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則o點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小變?yōu)镋2,E1與E2之比為 2 A.1 B.21 c.2 解析: 依題意,每個(gè)點(diǎn)電荷在o點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí),o點(diǎn)電場強(qiáng)度如圖所示,合電場強(qiáng)度大小為E2 答案:B 如圖所示,虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場的一簇等勢線及其電勢的值,一帶電粒子只在電場力作用下飛經(jīng)該電場時(shí),恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到c點(diǎn),則下列判斷正確的是 A.粒子帶負(fù)電 B.粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能 c.A點(diǎn)的加速度大于c點(diǎn)的加速度 D.粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場力所做的功大

3、于從B點(diǎn)到c點(diǎn)電場力所做的功 解析:電場線與等勢線垂直,且從高電勢到低電勢,所以電場線的大體方向向左。由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子所受電場力方向大體向左,故粒子帶正電,A錯(cuò)。由于電荷的電勢能Ep=q、AEc,帶電粒子在兩點(diǎn)的電場力FA>Fc,在兩點(diǎn)的加速度aA>ac,c對。由于A點(diǎn)與B點(diǎn)、B點(diǎn)與c點(diǎn)間的電勢差 錯(cuò)。AB=Bc,D故,相等 答案:c 如圖所示,某示波管內(nèi)的聚焦電場,實(shí)線和虛線分別表示電場線和等勢線。兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)。設(shè)電場力對兩電子做的功分別為a和b,a、b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,則 A.a=b,Ea>EbB.ab,Ea>Eb c.a=

4、b,EaEb。又a、b位于同一等勢線上,它們與c點(diǎn)的電勢差相等,故兩電子分別從a、b兩點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)過程中電場力做功相等,即a=b,A項(xiàng)正確。 答案:A 如圖甲所示,一條電場線與ox軸重合,取o點(diǎn)電勢為零,ox方向上各點(diǎn)的電勢隨x變化的規(guī)律如圖乙所示,若在o點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受靜電力的作用,則 A.電子將沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B.電子的電勢能將增加 c.電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大 D.電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定 解析:由題圖乙可知,ox軸上電場線方向一定沿x軸負(fù)方向,電子由靜止開始運(yùn)動(dòng),一定逆著電場線方向運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò);電子由靜止開始運(yùn)動(dòng),靜電力對電子做正功,其電勢能一定減小,B項(xiàng)錯(cuò);由題圖乙可知

5、該電場并非勻強(qiáng)電場,故加速度一定發(fā)生變化,D項(xiàng)錯(cuò);題圖乙中電勢隨x變化曲線的斜率即 為電場強(qiáng)度,故電子運(yùn)動(dòng)加速度先減小后增大,c項(xiàng)正確。 答案:c 如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷。以E表示兩板間的電場強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能,表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則 A.增大,E增大B.增大,Ep不變 c.減小,Ep增大D.減小,E不變 解析:由題意可知,電容器所帶電荷量Q保持不變;由電容c,當(dāng)電容器間距d減小時(shí),電容c增大,因極板所帶電荷量Q不變,

6、由U,極板間電壓U減小,故靜電計(jì)夾角變小;兩極板間電場強(qiáng)度Ed無關(guān),故選項(xiàng)D正確。 答案:D 如圖所示的水平勻強(qiáng)電場中,將兩個(gè)帶電小球和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置,釋放后,、N保持靜止,不計(jì)重力,則 A.的電荷量比N的大 B.帶負(fù)電荷,N帶正電荷 c.靜止時(shí)受到的合力比N的大 移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場對做負(fù)功D. 解析:由平衡條件,對于球EqqNN球EqNq、N兩球所帶的電荷量等大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于、N兩球在彼此間庫侖力和勻強(qiáng)電場給予的電場力作用下處于平衡狀態(tài),只能帶負(fù)電荷,N帶正電荷,若兩個(gè)都帶正電,N不能受力平衡,若兩個(gè)都帶負(fù)電,不能受力平衡,若帶正電,N帶負(fù)電,兩個(gè)都不能受

7、力平衡,故選項(xiàng)B正確;靜止時(shí)、N兩球所受合力均為0,故選項(xiàng)c錯(cuò)誤;移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場給的水平向左的電場力與速度方向成鈍角,由=Flcos,cosUbc,所以選項(xiàng)D正確。 答案:cD 0.如圖所示,一質(zhì)量為、電荷量為q的微粒,從兩平行板正中央沿與勻強(qiáng)電場垂直的方向射入,不計(jì)重力,當(dāng)入射速度為v時(shí),它恰好穿過電場而不碰金屬板。現(xiàn)使微粒入射速度變 A.使粒子電荷量變?yōu)樵?B.使兩板間電壓減為原 c.使兩板間距離增為原來的2倍 D.使兩板間距離增為原來的4倍 解析:微粒恰好穿過電場而不碰金屬板,說明其偏轉(zhuǎn)距離為y,則U、q、l、d變化均可。 答案:Ac 二、填空題 1. 如圖所示,A、B、c、D是勻強(qiáng)

8、電場中的一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A、B、c三點(diǎn)電勢分別為A=15V,B=3V,c=-3V,則由此可得D點(diǎn)電勢D= 。 解析:如圖所示,連接Ac,則UAc=18V,將Ac三等分,AE=EF=Fc,則E、F點(diǎn)的電勢分別為E=9V、F=3V,F點(diǎn)與B點(diǎn)等勢,作出等勢線如圖所示。則D點(diǎn)電勢D=9V。 答案:9V 如圖所示,相距為d的兩塊平行金屬板、N與電源相連,開關(guān)S閉合后,、N間有勻強(qiáng)電場,一個(gè)帶電粒子以垂直電場方向從板邊緣射入電場,恰打在N板中點(diǎn)。若不計(jì)重力,為了使粒子恰好能飛出電場,則N板向下移動(dòng)的距離為 。 解析:、N兩板間的距離為d,設(shè)板長為l,由題意可知,d dx a 故N板下移的距離為

9、 s1=dx-d=d。 答案:d 三、計(jì)算題 3. 質(zhì)B,和A的線穿著兩個(gè)完全相同的小金屬環(huán)3l一條長 量均為,將線的兩端都系于同一點(diǎn)o,如圖所示,當(dāng)兩金屬環(huán)帶電后,由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,此時(shí)兩環(huán)處于同一水平線上,如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦,兩環(huán)各帶多少電荷量? 解析: 線并沒有拴住小金屬環(huán),故三段線的拉力均相等,設(shè)拉力為FT,對環(huán)A受力分析如圖。 豎直方向有FTsin60°=g 水平方向有F=FT+FTcos60° 由庫侖定律F= 聯(lián)立解得Q= 答案: 如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為c,極板間距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為、電荷量為

10、+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落,穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零。求: 小球到達(dá)小孔處的速度。 極板間電場強(qiáng)度大小和電容器帶的電荷。 小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。 解析:由v2=2gh得v 在極板間帶電小球受重力和電場力,有 g-qE=a 0-v2=2ad 得E U=Ed、Q=cU得Q= 由h t=t1+t2 綜合可得t 答案:如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道oB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊,A是軌道上一點(diǎn),過A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.5×106N/c,方向水平向右的勻強(qiáng)電場。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0×10-6c,質(zhì)量=0.25g

11、,與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4。P從o點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.55s到達(dá)A點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5/s,到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為,且tan=1.2。P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終受到水平向右的某外力F作用,F大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點(diǎn),電荷量保持不變,忽略空氣阻力,g取10/s2。求: v/0v22 F/N263 小物體P從開始運(yùn)動(dòng)至速率為2/s所用的時(shí)間。 小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過程,電場力做的功。 解析:小物體P的速率從0增大至2/s,受外力F1=2N,設(shè)速度變?yōu)閠1經(jīng)過時(shí)間a1,其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為v1,則 F1-g=a1 v1=a1t1 由式并代入數(shù)據(jù)得

12、t1=0.5s。 小物體P從速率為2/s運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn),受外力F2=6N,設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,則 F2-g=a2 設(shè)小物體P從速度v1經(jīng)過t2時(shí)間到達(dá)A點(diǎn),此時(shí)速度為v2,則 t2=0.55s-t1 v2=v1+a2t2 P從A點(diǎn)至B點(diǎn),受外力F2=6N、電場力和滑動(dòng)摩擦力的作用,設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a3,電荷量為q,在B點(diǎn)的速度為v3,從A點(diǎn)至B點(diǎn)的位移為x1,則 F2-g-qE=a3 P以速度v3滑出軌道右端B點(diǎn),設(shè)水平方向受外力為F3,電場力大小為FE=qE,經(jīng)計(jì)算可得 FE=F3 F3與FE大小相等方向相反,P水平方向所受合力為零,所以,P從B點(diǎn)開始做初速度為v3

13、的平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)P從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)用時(shí)為t3,水平位移為x2,由題意知 x2=v3t3 設(shè)小物體P從A點(diǎn)至D點(diǎn)電場力做功為,則 =-qE 聯(lián)立,式并代入數(shù)據(jù)得 =-9.25j。 答案:0.5s -9.25j 如圖所示,一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成=30°的角傾斜固定。細(xì)桿的一部分處在電場強(qiáng)度方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度E=2×104N/c。在細(xì)桿上套有一個(gè)電荷量為q=-1.73×10-5c、質(zhì)量為=3×10-2g的小球?，F(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點(diǎn)進(jìn)入電場,小球在電場中滑至最遠(yuǎn)處的c點(diǎn)。已知A、B間距離x1=0.4,g取10/s2。求: 小球在B點(diǎn)的速度vB。 小球進(jìn)入電場后滑行的最大距離x2。 小球從A點(diǎn)滑至c點(diǎn)的時(shí)間