2017-2018學年高中物理第一章靜電場檢測試題(含解析)教科版選修3-1

1、靜電場檢測試題（時間:60 分鐘 滿分:100 分）【測控導航】知識點題號1.感應起電1（易）2.電場的強弱及描述2（易）,5（易）3.電場力做功、電勢能3（易）,7（中）,9（中）4.平行板電容器4（易）,8（中）5.帶電粒子在電場中的運動6（易）,10（中）,11（中）,12（難）一、選擇題（共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分.第 14 小題為單項選擇題，第 58 小題為多項 選擇題,選對但不全的得 3 分）1.（2016 浙江卷,15）如圖所示,兩個不帶電的導體A 和 B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸把一帶正電荷的物體C 置于 A 附近，貼在 A,B 下部的金屬箔都張開,（C

2、）A 電勢低,B 電勢高C,貼在 A,B 下部的金屬箔都閉合A 和 B 分開，然后移去 C,貼在 A,B 下部的金屬箔都閉合解析：由靜電感應可知,A 左端帶負電,B 右端帶正電,A,B 的電勢相等，選項 A,B 錯誤;若移去 C,則兩端的感應電荷消失，貝 U 貼在 A,B 下部的金屬箔都閉合，選項 C 正確;先把 A 和 B 分開, 然后移去 C,則 A,B帶的電荷仍然存在，故貼在 A,B 下部的金屬箔仍張開，選項 D 錯誤.2.如圖所示,空心絕緣球殼的表面均勻分布負電荷時，球內(nèi)各點的電場強度為零.現(xiàn)移走半只球殼,余下部分電荷分布不變.此半球殼的對稱軸線上有一 P 點,半球殼負電荷在 P 點處

3、的合-rfb IJ /場強的方向為（A ）A.水平向左B.水平向右C.豎直向上D.豎直向下解析:取半球殼截面直徑上的兩個點分析，如圖所示,EM,EN的合場強 EP水平向右，由對稱性知半球殼右半部分在 P 處的合場強水平向右，根據(jù) EP=0 知,半球殼左半部分在 P 處的場強水平向左,選項 A 正確.%;*A.此時B.此時C.移去D.先把A 帶正電,B 帶負電3.如圖所示,三個同心圓是以點電荷 法正確的是（D ）* 7Q 為圓心的等勢面，相鄰等勢面的電勢差相等，則下列說3A.個點電荷+q 在 B 點所受的電場力比在 A 點的大B.個點電荷+q 在 B 點具有的電勢能比在 A 點的小C.將同一個電

4、荷由B 點移到 D 點電場力做的功比由C 點移到 A 點多D.將電荷+q 由 B 點移到 C 點，電場力做正功解析：點電荷電場中，離點電荷越近場強越大，所以 EAEB,點電荷+q 在 A 點受的電場力比在B點受的電場力大，故選項 A 錯誤；從 B 向 A 移動+q,電場力做正功，電勢能減小，即+q 在 B 點電 勢能比在 A 點大，故選項 B 錯誤；從 B 到 D 移動電荷量為+q 的電荷，電場力做功 WD=qLBD,從 C 到 A 所做的功是VCA=qUCA,因為 UBD=UCA故 WBD=WCA選項 C 錯誤；從 B 到 C 移動+q,電場力應做正 功,選項 D 正確.4.（2016 天津

5、卷,4）如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計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 點的點電荷，以 E 表示兩板間的電場強度,EP表示點電荷在 P 點的電勢能，0表示靜電計指針的偏角.若保持下極板不動，將上極板 向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（D ）A.B.C.D.增 大 ,E 增 大增大,EP不變減小,Ep增大減小,E不變解析：若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離，則根據(jù) C=ES-T、_QI1-可知,C 變大,Q 一定，則根據(jù) Q=CU 可知,U 減小，則靜電計指針偏角Av y0減??；根據(jù)UE= ,Q=CU,C=聯(lián)立可得 E=,可知 E

6、不變；根據(jù) U=Ed 可知,P 點離下極板的距離不變，ES且E不變,P點與下極板間的電勢差不變,P點的電勢不變,則電勢能&也不變,選項A,B,C錯誤,D正確.5.（2014 全國n卷，19）關(guān)于靜電場的電場強度和電勢,下列說法正確的是（AD ）A. 電場強度的方向處處與等電勢面垂直B. 電場強度為零的地方，電勢也為零C.隨著電場強度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的地方解析：因電場線方向處處與等勢面方向垂直，因此電場強度的方向處處與等勢面垂直，由此可知 A 項正確；電場強度大小與電勢的大小沒有必然的關(guān)系，因此 B,C 項錯誤；在電場中電場強度的

7、方向是電勢降落最快的方向，由此可知任一點的電場強度總是指向該點電勢降落最快的方向，D 項正確.456.（2017 哈爾濱市第六中月考）如圖所示，矩形虛線框的真空區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻 強電場（方向未畫出）,一質(zhì)子從 be 邊上的 P 點以速度 vo垂直于 be 邊射入電場,從 cd 邊上的 Q 點飛出電場，不計重力則下列說法正確的是（AB ）A. 質(zhì)子到 Q 點時的速度方向可能與ed 邊垂直B. 不論電場方向如何，若已知 a,b,e 三點的電勢，一定能確定 d 點的電勢C. 靜電力一定對質(zhì)子做正功D. P 點電勢 -定咼于 Q 點電勢解析：若靜電力斜向右下方，質(zhì)子豎直方向有向下的分力，水平

8、方向有向右的分力，豎直方向 上質(zhì)子做勻減速運動，到達 Q 點時,速度可能為零，則到 Q 點時的速度方向可能與ed 邊垂直，故 A 正確;根據(jù)勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系式U=Ed 知,除等勢面上外，沿任何方向相等的距離，兩點間的電勢差都相等，故若知道 a,b,e 三點的電勢，一定能確定出 d 點的電勢,故 B 正確；由于靜電力方向未知，若靜電力方向與瞬時速度成鈍角，靜電力對質(zhì)子做負功，故 C 錯 誤；整個過程中，靜電力可能做正功，也可能做負功，也可能不做功，故電勢能可能變小、變大、 不變,故電勢可能升高、降低或不變，故 D 錯誤7.（2017 濟南高二檢測）帶電粒子射入一固定的帶正電的點電荷Q

9、 的電場中，沿圖中實線軌跡從 a 運動到 b,a,b 兩點到點電荷 Q 的距離分別為 ra,rb（rarb）,b 為運動軌跡上到 Q 的最近A. 運動粒子帶負電B. b 點的場強大于 a 點的場強C. a 到 b 的過程中，電場力對粒子不做功D. a 到 b 的過程中，粒子動能和電勢能之和保持不變解析：由帶電粒子的運動軌跡可知帶電粒子帶正電，由點電荷所形成電場的場強公式E=k知,EbEa；粒子從 a 到 b 的過程中，電場力對粒子做負功，動能減小，電勢能增大，但總能量不變 故選項 B,D 正確.8.如圖所示,兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強電場.兩極板間相距為 d. 一帶負電的微粒從上極

10、板 M 的邊緣以初速度 V0射入,沿直線從下極板 N 的邊緣射出.已知微粒的電荷 量為 q,質(zhì)量為 m.下列說法正確的是（ACD ）W-M- 卅點,不計粒子的重力，則可知（BD6A. 微粒運動的加速度為 0B. 微粒的電勢能減小了 mgd7mgdC.兩極板間的電勢差為D.M 極板的電勢高于 N 極板的電勢解析：帶電微粒在合外力為零的作用下沿斜線運動，所以加速度為零因為電場力向上，所以電場線豎直向下，選項 A,D 正確；負電荷由高電勢向低電勢移動，電勢能增加了 mgd,選項 B 錯U mgd誤;由 mg=q ,得 U=,選項 C 正確.二、非選擇題（共 4 小題,共 52 分）9.（12 分）

11、（2017 荊州中學月考）如圖所示，勻強電場中 A,B,C 三點構(gòu)成一個直角三角形中，/A=30 ,邊長 AC=32. cm.把電荷量 q=-2X10-10C 的點電荷由 A 點移到 B 點，靜電力做功 4.8X10-8J,再由 B 點移到 C 點，電荷克服靜8V 1電力做功 4.8X10-J,取 B 點的電勢為零，求：3答案:（1）-240 V -240 V （2）10 V/m方向垂直 AC 指向左上方10.（12 分）（2017 西安高二質(zhì)檢）如圖所示，一帶負電小球質(zhì)量m=1 kg,用長度 L=1 m 絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，靜止時懸線與豎直方向成B角,且B=37 ,已知 si

12、n 37 =0.6,cos 37 =0.8,重力加速度 g 取 10 m/s2.（1）A,C 兩點的電勢WAB4.8 X 108小八八門io、解析：(1)A,B 間 UAEF=V=-240 V,(2(2得到A=-240 V,C=-240 V.J（2）因 A,C 在同一等勢面上，場強方向垂直A,B 兩點沿場強方向的距離d=ACcos 30(2A,C 連線指向左上方.(2sin 30 =0.24 m. (2大小E= = V/m=103V/m.(2B，C間 = IV=240V又 UAB= -：A-B,UB(=B-C,B=0,8（1）求小球所受的電場力的大小 F;（2）若僅將電場強度大小突然減小為原來

13、的-:,求小球擺到最低點時的速度大小v 和細線對小9球的拉力大小 T.解析：（1）小球靜止時，根據(jù)平衡條件可得F=Eq=mgtan0(2分）3則電場力大小為F=:mg=7.5 N.(2分）（2）小球從靜止擺1 動到最低點的過程中,根據(jù)動能定理可得F1mgL(1-cos0)-Lsi n0= m#-0.(2分）解得 v=1 m/s.2(2分）V又因 T-mg=m .(2分）故 T=11 N.(2分）答案:(1)7.5 N(2)1 m/s11 N11.（14 分）如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，極板長L=0.1 m，兩板間距離 d=0.4 cm，有一束由相同粒子組成的

14、帶正電粒子流，以某一初速度 vo從兩板中央平行于極板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中點0 處.已知粒子質(zhì)量為 m=2X10-6kg,電荷量 q=1x10-8C，電容器的電容 C=1X10-6F,g 取 10 m/s2,不計空氣阻力.（1）求粒子入射速度 V0的大?。唬?）若在兩極板間加上適當?shù)暮愣妷?，要讓以速?V0入射的上述帶電粒子，恰好做勻速直線運動從兩板間飛出，試確定下極板的帶電性質(zhì)和電荷量？解析：（1）帶電粒子做平拋運動L水平方向：=V0t（2分）dI豎直方向：=gt2（2 分） &聯(lián)立解得 V0 =2.5 m/s. （1分）（2）若僅將電場強度大小突然減小為原來的-

15、:,求小球擺到最低點時的速度大小v 和細線對小10下極板帶正電荷.（2分）由平衡條件有 qE=mg（2分）又 E=U/d（1分）Q=CU（1分）11解得 Q=mgCd/q,將數(shù)據(jù)代入,解得（2 分）Q=8X 10-6C.（1分）6答案:（1）2.5 m/s （2）正電荷 8X10-C12.（14 分）（2017 冀州高二檢測）如圖所示,在真空中，沿水平方向和豎直方向建立直角坐 標系 xOy,在 x 軸上方有一沿 x 軸正方向的勻強電場E（電場強度 E 的大小未知）.有一質(zhì)量為m 帶電荷量為+q 的小球，從坐標原點 O 由靜止開始自由下落，當小球運動到 P（0,-h）點時, 在 x 軸下方突然加一豎直向上的勻強電場，其電場強度與 x 軸上方的電場強度大小相等，且小球從 P 返回到 O 點與從 O 點下落到 P 點所用的時間相等.重力加速度為 g.試求：（1）小球返回 O 點時速度的大小；（2）勻強電場的電場強度 E 的大??；（3）小球運動到最高點時的位置坐標解析:（1）設小球從 O 點運動到 P 點所用的時間為 t,在 P 點的速度為 V1,返回 O 點時的速度為1J2-V2,則 h= gt