高二物理靜電場(chǎng)單元測(cè)試測(cè)卷

高二物理靜電場(chǎng)單元測(cè)試測(cè)卷姓名座號(hào)成績(jī)一、選擇題（下面每小題中有一種或幾個(gè)答案是對(duì)的的，請(qǐng)選出對(duì)的答案填在括號(hào)內(nèi)。本題共１０小題，每小題4分共40分）圖11．如圖1所示，兩質(zhì)量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量，被絕緣細(xì)線懸掛，兩球間的庫(kù)侖引力不大于球的重力mg．現(xiàn)加上一種水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，待兩小球再次保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，下列結(jié)論對(duì)的的是（）圖1A．懸線OA向右偏，OA中的張力不不大于2mgB．懸線OA向左偏，OA中的張力不不大于2mgC．懸線OA不發(fā)生偏離，OA中的張力等于2mg圖2D．懸線AB向左偏，AB線的張力比不加電場(chǎng)時(shí)要大圖22．如圖2所示，一電荷量為q的金屬球，固定在絕緣支架上，這時(shí)球外P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E0．當(dāng)把一種電量也是q的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測(cè)得點(diǎn)電荷受到的靜電力為f；當(dāng)把一電荷量為aq的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測(cè)得作用于該點(diǎn)荷的靜電力為F，則在國(guó)際單位制中（）A．f的數(shù)值等于qE0．B．F的數(shù)值等于af．C．a(chǎn)比1小得越多，f的數(shù)值靠近qaE0．圖3D．a(chǎn)比1小得越多，F(xiàn)的數(shù)值越靠近qf．圖33．如圖3所示，有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B兩等勢(shì)面間的距離為5cm，電勢(shì)差為25V，在電場(chǎng)中的P點(diǎn)固定放置電荷量為C的負(fù)點(diǎn)電荷，此時(shí)電場(chǎng)中有一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，此點(diǎn)在P點(diǎn)的（）A．上方30cm處B．下方30cm處圖4C．上方25cm處D．下方25cm處圖44．如圖4所示，將平行板電容器與電池組相連，兩極板間的帶電塵埃恰保持靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢地錯(cuò)開某些，其它條件不變，則（）A．電容器的帶電荷量不變B．塵埃仍保持靜止?fàn)顟B(tài)C．電流計(jì)中有到方向的電流圖5D．電流計(jì)中有到方向的自由電荷量量定向通過圖55.ab是長(zhǎng)為的均勻的帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示，ab上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在P1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1。在P2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。則下列說法對(duì)的的是A．兩處的電場(chǎng)方向相似E1＞E2B．兩處的電場(chǎng)方向相反E1＞E2C．兩處的電場(chǎng)方向相似E1＜E2D．兩處的電場(chǎng)方向相反E1＜E26．宇航員在探測(cè)某星球時(shí)，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負(fù)，電量為Q，表面無大氣。在一次實(shí)驗(yàn)中，宇航員將一帶負(fù)電q（且q<<Q）的粉塵置于離該星球表面h高處，該粉塵恰處在懸浮狀態(tài)；宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面2h處，無初速釋放，則此帶電粉塵將（）A.向星球球心方向下落B.背向星球球心方向飛向太空C.仍處在懸浮狀態(tài)D.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空?qǐng)D67．如圖6所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（

）圖6

A．三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高

B．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較Q點(diǎn)大

C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較Q點(diǎn)大

D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度較Q點(diǎn)大圖78．如圖7所示，是一種很大的金屬板，水平放置，是一種帶正電的點(diǎn)電荷，固定在板外．另一種可看作質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電的小物體，以一定的初速度從圖中的點(diǎn)沿金屬板表面移動(dòng)到點(diǎn)，移動(dòng)過程中的帶電量保持不變，它與金屬板間的摩擦不能無視．有關(guān)的這段運(yùn)動(dòng)過程，下面的說法中對(duì)的的是（）圖7A．對(duì)板的壓力先變小后變大B．的加速度先變小后變大C．的電勢(shì)能先變小后變大D．的速度先變小后變大圖89．有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球A、B、C，從同一位置以相似速度v0先后射入豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們落在正極板的位置如圖8所示，則下列說法中對(duì)的的是（）圖8A．小球A帶正電，小球B不帶電，小球C帶負(fù)電B．三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C．三個(gè)小球達(dá)成正極板的動(dòng)能EkA＜EkB＜EkCD．三個(gè)小球達(dá)成正極板的動(dòng)量的增量ΔpA＜ΔpB＜ΔpCABCO圖910．如圖9所示，圓O所在的平面內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)存在，電場(chǎng)方向與圓面平行。一種帶正電荷的微粒（不計(jì)重力）從圖中A點(diǎn)出發(fā)，以相似的初動(dòng)能在圓內(nèi)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，已知圖中AB是圓的一條直徑，∠BAC=30°，已知只有當(dāng)該微粒從圖中ABCO圖9A.沿A→B方向B.沿A→C方向C.沿O→C方向D.沿B→C方向二、填充題圖1011.（4分）如圖10所示的光滑絕緣水平面上，固定著A、B、C三個(gè)帶電小球，三球球心共線，質(zhì)量mA:mB:mC=1:2:1，現(xiàn)同時(shí)釋放三個(gè)小球的瞬間，A球的加速度值為2m/s2，方向向左，C球的加速度值為6m/s2，方向向右，那么B球的加速度大小為___________，方向__________。圖10圖11圖1212.（4分）如圖9所示A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V。由此可得D點(diǎn)電勢(shì)UD圖11圖1213.（4分）如圖9所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線表達(dá)等勢(shì)面，相鄰兩個(gè)等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，有一上運(yùn)動(dòng)的正電荷在等勢(shì)面L3上某點(diǎn)的動(dòng)能為20焦耳，運(yùn)動(dòng)至等勢(shì)面L1上的某一點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能變?yōu)榱?，若取L2為零等勢(shì)面，則此電荷的電勢(shì)能為4焦耳時(shí)，其動(dòng)能為____________J。14.（8分）一愛好實(shí)驗(yàn)小組在學(xué)習(xí)完本章后進(jìn)行用感應(yīng)起電機(jī)給電容器充電的研究性學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)將電容器兩極板和一種靜電計(jì)相連，然后給電容器充電，充電時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針偏角越大，這闡明電容器帶電量越大時(shí)，它兩極板間的電勢(shì)差就

。為了定量地研究電容器所帶電量和兩極電勢(shì)差之間的關(guān)系，該小組用一種能夠給電路提供5mA穩(wěn)恒電流的電源給一種電容器充電，用秒表統(tǒng)計(jì)充電時(shí)間，充電后用伏特表測(cè)電容器兩極間的電勢(shì)差，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下表，由此可知實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容為

μF（保存兩位有效數(shù)字）充電時(shí)間(s)4812162024兩極板間電壓(V)4.268.5112.7717.0221.8825.53三、計(jì)算題（共5小題，共45分，寫出必要的做題環(huán)節(jié)，計(jì)算過程和單位。）15（8分）．已經(jīng)證明，質(zhì)子、中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克構(gòu)成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為，e為電子所帶電量的大小，如果質(zhì)子是由三個(gè)夸克構(gòu)成的，且各個(gè)夸克之間的距離都為,,試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力（庫(kù)侖力）。16（8分）．兩個(gè)正點(diǎn)電荷Q1＝Q和Q2＝4Q分別固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距為L(zhǎng)，且A、B兩點(diǎn)正好位于水平放置的光滑絕緣半圓細(xì)管兩個(gè)端點(diǎn)的出口處，如圖13所示．AOOAOOQ1θPBQ2圖13(2)若把該點(diǎn)電荷放于絕緣管內(nèi)靠近A點(diǎn)的位置由靜止釋放，已知它在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中速度為最大時(shí)的位置在P處．試求出圖中PA和AB連線的夾角θ．(可用反三角函數(shù)表達(dá))BALE圖1417（12分）.如圖14,在一光滑絕緣的水平面上，靜置兩個(gè)質(zhì)量均為m，相距為L(zhǎng)的小球，其中A球帶正電q，B球不帶電。若在水平面上加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。A球受電場(chǎng)力作用，向右運(yùn)動(dòng)與B球相撞，設(shè)每次碰撞前后兩球交換速度，并且碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移。問：在A、B兩球第n次碰撞前瞬間，BALE圖1418（12分）.噴墨打印機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)圖如圖15所示，其中墨盒能夠發(fā)出墨汁微滴，其半徑約為10-5m，此微滴通過帶電室時(shí)被帶上負(fù)電，帶電的多少由計(jì)算機(jī)按字體筆畫高低位置輸入信號(hào)加以控制.帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，帶電微滴通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，打到紙上，顯示出字體.無信號(hào)輸入時(shí)，墨汁微滴不帶電，徑直通過偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒.設(shè)偏轉(zhuǎn)板板長(zhǎng)1.6cm，兩板間的距離為0.50cm，偏轉(zhuǎn)板的右端距紙3.2cm.若一種墨汁微滴的質(zhì)量為1.6×10-10kg，以20m/s的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是8.0×103V，若墨汁微滴打到紙上點(diǎn)距原射入方向的距離是2.0mm.求這個(gè)墨汁微滴通過帶電室?guī)У碾娏渴嵌嗌?(不計(jì)空氣阻力和重力，能夠認(rèn)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只局限在平行板電容器內(nèi)部，無視邊沿電場(chǎng)的不均勻性.)為了使紙上的字體放大10%，請(qǐng)你分析提出一種可行的辦法.圖圖15參考答案CD解析：用整體法，因整體不帶電，因此OA懸線豎直。隔離B球，受重力、拉力、向左的電場(chǎng)力，據(jù)3力平衡的知識(shí)分析知AB向左偏，繩子的拉力比未加電場(chǎng)力時(shí)要大。C解析：點(diǎn)電荷q有可能影響到金屬球上的電荷分布，因此不能直接用庫(kù)侖定律來求。若a比1小得越多闡明q電荷量越小，不會(huì)影響金屬球上的電荷分布，就能夠用庫(kù)侖定律求，，C對(duì)的。B解析：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為，與點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，把數(shù)據(jù)代入，得r＝0.3cm，B對(duì)的。BCD解析：極板錯(cuò)開某些，電容器的電容減小，電壓不變，極板帶的電荷量會(huì)減少，因此G中有從a到b的電流，因是電子運(yùn)動(dòng)，因此電流計(jì)中有到方向的自由電荷量量定向通過，BCD對(duì)。因，U、d都不變，E不變，A對(duì)。答案：D在桿上P1點(diǎn)左右兩側(cè)各取長(zhǎng)度，兩側(cè)在P1產(chǎn)生的電場(chǎng)必然等大反向，合電場(chǎng)為零?？紤]桿上剩余部分在P1與P2兩處的電場(chǎng)必然大小相等方向相反，而P2處的電場(chǎng)在與P1處電場(chǎng)相等的基礎(chǔ)上還得加上P1點(diǎn)左右兩側(cè)桿上的電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)因此場(chǎng)強(qiáng)大小必然不不大于P1處的場(chǎng)強(qiáng)，有E1＜E2，總而言之D對(duì)的。6．C.解析：因，即有與高h(yuǎn)無關(guān)。7．BD．解析：虛線是等勢(shì)面,不要當(dāng)做電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直.不管是從P點(diǎn)到Q點(diǎn),還是從Q點(diǎn)到P點(diǎn),都有帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較Q點(diǎn)大,帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較Q點(diǎn)小,等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線也密,場(chǎng)強(qiáng)也強(qiáng).8．AB.解析：小帶電體沿金屬板面運(yùn)動(dòng)，就是沿一種等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，它的電勢(shì)能是保持不變的，首先要排除的是選項(xiàng)C．帶電體在從移動(dòng)到的過程中，所受的電場(chǎng)力方向都是豎直向上的，它的大小總不大于重力（因此它運(yùn)動(dòng)過程中不離開板面）．電場(chǎng)力的大小是先逐步變大，至正中位置時(shí)達(dá)成最大，而后逐步減小，而重力的大小是不變的，因此它對(duì)板的壓力是先變小后變大，選項(xiàng)A對(duì)的．帶電體在運(yùn)動(dòng)過程中，水平方向只受摩擦力，正是摩擦力產(chǎn)生加速度，而摩擦力跟壓力大小成正比，因此摩擦力也是先變小后變大，從而加速度也是先變小后變大，選項(xiàng)B對(duì)的．帶電體在運(yùn)動(dòng)過程中，加速度方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，始終在做減速運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤．本題的對(duì)的答案是A、B．9．AD.解析：由水平方向速度相等知其運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為tA＞tB＞tC，由豎直方向位移相等知其加速度關(guān)系為aA＜aB＜aC。結(jié)合電場(chǎng)方向知帶正電者合力不大于重力，加速度不大于g;帶負(fù)電者電場(chǎng)力向下，合力不不大于重力，加速度不不大于g;不帶電者加速度等于g.綜上討論知C球帶負(fù)電，A球帶正電，B球不帶電，即A對(duì)的.又知加速度大者落到正極板上時(shí)豎直方向速度大，動(dòng)量增量大，因此ΔpC＞ΔpB＞ΔpA，即答案D也對(duì)的。10．C.解析：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是互相平行的，等勢(shì)面也是互相平行的。由A到C電場(chǎng)力做功一定最多，A到圓上C點(diǎn)的電勢(shì)差最大，可見過C點(diǎn)的等勢(shì)面是圓的切線。而電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，是電勢(shì)減少的方向，因此選C。11、2m/s2,向左12、913、4

14.答案：大

4.7×10315．23N，為引力。解析：質(zhì)子帶電為+e，因此它是由2個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克構(gòu)成的.按題意，三個(gè)夸克必位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處.這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為

…………（2分）

代入數(shù)值，得

=46N，為斥力?！?分）上夸克與下夸克之間的靜電力為

…………（2分）代入數(shù)值，得=23N，為引力?！?分）16.(1)L/3．(2)．解析：(1)正點(diǎn)電荷在A、B連線上速度最大處對(duì)V應(yīng)當(dāng)電荷所受合力為零，設(shè)離A點(diǎn)距離為x，則有…………（2分）V解得x=L/3．…………（2分）(2)當(dāng)點(diǎn)電荷在P點(diǎn)處所受庫(kù)侖力的合力沿OP方向時(shí)速度最大，即此時(shí)滿足…………（2分）即得．…………（2分）17.(2n2-2n+1)L.解析：兩球第一次碰撞前瞬間：A球速度…………（1分）兩球第一次碰撞后瞬間：0，B球速度為V1…………（1分）兩球第二次碰撞前瞬間：由V1t1=at12t1=2v1/a…………（1分）A球速度為V2=at1=2V1…………（1分）兩球第二次碰撞后瞬間：A球速度為V1，B球速度為2V1；…………（1分）兩球第三次碰撞前瞬間：V2t2=V1t2+at22因此t2=………（1分）因此第三次碰撞前，A球速度為V3=V1+at2=3V1，B球?yàn)?V1，碰后A球?yàn)?V1，B球?yàn)?V1；…………（1分）兩球第四次碰撞前：V3t3=V2t3+at32因此t3=…………（1分）因此A球速度V4=V2+at=4V1，B球?yàn)?V1因此可推出n次碰撞前