高中物理練習(xí)靜電場(chǎng)

1、靜電場(chǎng)本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分考試時(shí)間為90分鐘第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1關(guān)于同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列表述正確的是()A電場(chǎng)線是客觀存在的B電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低D電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小解析：電場(chǎng)是客觀存在的，而電場(chǎng)線是假想的，A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，C對(duì)；負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)答案：C2(2011&#

2、183;海南單科)三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變由此可知()An3Bn4Cn5 Dn6解析：由于各球之間距離遠(yuǎn)大于小球的直徑，小球帶電時(shí)可視為點(diǎn)電荷由庫(kù)侖定律Fk知兩點(diǎn)電荷間距離不變時(shí)，相互間靜電力大小與兩球所帶電荷量的乘積成正比又由于三小球相同，則接觸時(shí)平分總電荷量，故有q×nq×，解之可得n6，D正確答案：D圖13在某水平方向

3、的電場(chǎng)線AB上(電場(chǎng)線方向未標(biāo)明，如圖1所示)，將一受到水平向右恒定拉力的帶電粒子(不計(jì)重力)在A點(diǎn)由靜止釋放，帶電粒子沿AB方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零，則下列結(jié)論正確的是()A粒子的運(yùn)動(dòng)不可能是勻速運(yùn)動(dòng)，也不可能是勻加速運(yùn)動(dòng)B可能A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，也可能A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)CA處的場(chǎng)強(qiáng)可能大于B處的場(chǎng)強(qiáng)D粒子在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，恒力做功的數(shù)值大于粒子在A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)能之差的絕對(duì)值解析：由題中敘述可知，帶電粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度先增大后減小，故粒子的運(yùn)動(dòng)不可能為勻速運(yùn)動(dòng)，也不可能為勻加速運(yùn)動(dòng)，A正確；由動(dòng)能定理得，拉力做正功，電場(chǎng)力一定做負(fù)功，電勢(shì)能增大，且恒

4、力做的功等于電勢(shì)能的增加量，故D錯(cuò)誤；但因粒子的電性未知，故電場(chǎng)方向和電勢(shì)的高低也無(wú)法確定，因此B正確；電場(chǎng)力的方向由B指向A，開(kāi)始向右加速，F(xiàn)>qEA，后來(lái)粒子減速，F(xiàn)<qEB，所以EA<EB，故C錯(cuò)誤答案：AB圖24空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電荷量為q的質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))，在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N，如圖2所示，已知力F和MN間夾角為，MN間距離為d，則()AMN兩點(diǎn)的電勢(shì)差為B勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C帶電小球由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了FdcosD若要使帶電小球由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向解析：由于帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)力與拉力

5、F大小相等，方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)大小E.帶電小球由M到N，電場(chǎng)力做功WMNFdcos，故電勢(shì)差UMN，而電勢(shì)能是增加的，故A對(duì)；B、C錯(cuò)若要使帶電小球由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)和電場(chǎng)力仍平衡，故D錯(cuò)答案：A圖35(2012·貴陽(yáng)模擬)如圖3所示，AB、CD為一圓的兩條直徑且相互垂直，O點(diǎn)為圓心空間存在一未知靜電場(chǎng)，方向與圓周所在平面平行現(xiàn)讓一電子先從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)，電勢(shì)能減少了Ep；又從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電勢(shì)能增加了Ep.那么此空間存在的靜電場(chǎng)可能是()A勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向垂直于AB由O點(diǎn)指向C點(diǎn)B勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向垂直于AB由C點(diǎn)指向O點(diǎn)C位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)D位于D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電

6、場(chǎng)解析：由題知，WACeUAC，為正功，故UAC<0，即A<C，又因從A至C再到B，W電0，所以AB，故AB<C，若電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則AB為等勢(shì)面，電場(chǎng)方向與AB垂直，方向由C指向O，故A錯(cuò)，B對(duì)；若電場(chǎng)是由位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的，因?yàn)镺AOBOC，則ABC，故C錯(cuò)；若電場(chǎng)是由位于D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的，因?yàn)镈ADB<DC，所以AB<C，D對(duì)答案：BD6一平行板電容器兩極板間距為d，極板面積為S，電容為，其中0是常量對(duì)此電容器充電后斷開(kāi)電源當(dāng)增加兩板間距時(shí)，電容器極板間()A電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大B電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變C電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變D電場(chǎng)強(qiáng)度減小

7、，電勢(shì)差減小解析：電容器充電后斷開(kāi)，故電容器的帶電荷量不變，當(dāng)增大兩極板間的距離時(shí)，由C可知，電容器的電容變小，由U可知電壓變大，又由E可得E，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變，A正確答案：A7一臺(tái)正常工作的示波管，突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫面的高度縮小，則產(chǎn)生故障的原因可能是()A加速電壓偏大B加速電壓偏小C偏轉(zhuǎn)電壓偏大D偏轉(zhuǎn)電壓偏小解析：畫面高度縮小，說(shuō)明電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)偏轉(zhuǎn)角減小，由tan知，引起變小的原因可能是加速電壓U1偏大，或偏轉(zhuǎn)電壓U2偏小答案：AD圖48如圖4所示，地面上某區(qū)域存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域，剛好通過(guò)豎直平面中的P點(diǎn)，已知

8、連線OP與初速度方向的夾角為45°，則此帶電小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為()Amv02B.mv02C2mv02D.mv02解析：由題意可知小球到P點(diǎn)時(shí)水平位移和豎直位移相等，即v0tvPyt，合速度vPv0，EkPmvP2mv02，故選D.答案：D9(2011·廣東理綜)圖5為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖塵埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶電，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的下列表述正確的是()圖5A到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極C帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同D同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大解析：在放電極附近，電場(chǎng)線呈輻射形散開(kāi)，且

9、場(chǎng)強(qiáng)非常強(qiáng)電子在電場(chǎng)中加速，附著在塵埃上向集塵極移動(dòng)，故遷移到集塵極的塵埃帶負(fù)電A錯(cuò)誤負(fù)電荷向集塵極移動(dòng)，電場(chǎng)方向從集塵極指向放電極，其受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故B正確C錯(cuò)誤由F電qE，可知，同一位置E一定，q越大，電場(chǎng)力越大，故D正確答案：BD10(2011·上海單科)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖()圖6解析：距正電荷越近電勢(shì)越高，且>0；距負(fù)電荷越近電勢(shì)越低，且<0，故選A.答案：A第卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)11(2011·上海單科)圖7如圖7，在豎直向

10、下，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2(m1<m2)，A帶負(fù)電，電量為q1，B帶正電，電量為q2.桿從靜止開(kāi)始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過(guò)程中電場(chǎng)力做功為_(kāi)，在豎直位置處兩球的總動(dòng)能為_(kāi)解析：由于場(chǎng)強(qiáng)方向向下，A球帶負(fù)電受到向上的電場(chǎng)力B球帶正電受到向下的電場(chǎng)力，且m1<m2，故系統(tǒng)必沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則電場(chǎng)力對(duì)A球做正功W1q1El/2，對(duì)B球做正功W2q2El/2，總功為WW1W2(q1q2)El/2.此過(guò)程中兩球重力所做總功Wm2gm1g，由動(dòng)能定理可知此時(shí)兩球的總動(dòng)能為EkWW

11、(q1q2)E(m2m1)g.答案：12某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量如圖8所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著豎直平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng))另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：圖8(1)用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m，按如圖8所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量(2)連接電路(請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開(kāi)關(guān)

12、已經(jīng)畫出)(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.(4)以電壓U為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率k.(5)小球的帶電量q_.(用m、d、k等物理量表示)解析：(2)如圖9(a)(4)tan(5)帶電小球的受力如圖1(b)，根據(jù)平衡條件有tan，又有FqEq，聯(lián)立解得，Utanktan，所以應(yīng)以tan為橫坐標(biāo)圖9三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)圖1013在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，如圖10所示，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y方向前進(jìn)

13、0.346 m到A點(diǎn)，電勢(shì)降低34.6 V；從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x方向前進(jìn)0.2 m到B點(diǎn)，電勢(shì)升高34.6 V，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向(取1.73)解析：令O點(diǎn)電勢(shì)O0，則A34.6 V，B34.6 V，再作點(diǎn)B關(guān)于點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn)B，因?yàn)锽OOB，則B34.6 V連接AB，并作其垂線OE，則從OE的方向即場(chǎng)強(qiáng)方向tanE200 V/m.答案：200 V/m，方向與x軸正方向成30°角14在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a，b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab連線成120°角，如圖11所示，則b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為多大？a，b兩點(diǎn)電

14、勢(shì)哪點(diǎn)更高？圖11解析：圖12如圖12所示，將a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向和b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向延長(zhǎng)，交于O點(diǎn)，由幾何知識(shí)得abd，aO2dsin60°d，而E，Eb，所以Eb3E.以O(shè)點(diǎn)為圓心，以d為半徑作弧交Oa于c點(diǎn)，則bc，而a>c，所以a>b，即a點(diǎn)電勢(shì)更高答案：3Ea圖1315如圖13所示，水平放置的兩塊平行金屬板A，B相距為d，電容為C.開(kāi)始兩塊板均不帶電，A板接地且中央有孔現(xiàn)將帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h處無(wú)初速滴下，落向B板的電荷全部傳給B板，問(wèn)：(1)第幾滴液滴在A，B板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)？(2)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴？解析：(1)設(shè)第n滴

15、液滴在A，B板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，板上電荷量為Q(n1)q，板上電壓U.板間電場(chǎng)強(qiáng)度E由平衡條件得qEmg由得n1.(2)設(shè)能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)x滴，且第(x1)滴到B板的速度恰為0，然后返回極板上，最大電荷量Qxq極板間最大電壓U對(duì)第(x1)滴，由動(dòng)能定理得mg(hd)qU0由解得x.答案：(1)1(2)圖1416(2011·福建理綜)反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似如圖14所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E12.0×103 N/C和E24.0×103 N/C，方向如圖14所示，帶電微粒質(zhì)量m1.0×1020kg，帶電量q1.0×109C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d11.0 cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)求：(1)B點(diǎn)距