第一章静电场单元测试卷(附详细答案).doc
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第一章静电场单元测试卷 一、选择题(1-8题单选,每题3分,9-13题多选,每题4分) A B C D 1.下列选项中的各 1/4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 1/4 圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是 ( ) 2.将一电荷量为 +Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点,则 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP = 60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( ) A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ D.4∶ 3.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图1-69所示,电场强度为零的地方在 ( ) A.A和B之间 B.A右侧 C.B左侧 D.A的右侧及B的左侧 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 4.如图1-70所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( ) A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大 B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变 C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大 D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变 5.如图1-71所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( ) A.自由落体运动 B.曲线运动 C.沿着悬线的延长线作匀加速运动 D.变加速直线运动 F q O a b c d 图1-72 6.如图是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( ) A.这个电场是匀强电场 B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed D.无法确定这四个点的场强大小关系 7.以下说法正确的是( ) A.由可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B.由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比 C.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大 D.公式C=Q/U,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 8.如图1-75所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为:( ) 图1-75 A B 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( ) A.5 F/9 B.4F/5 C.5F/4 D.9F/5 图2 图1-73 10. A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则( ) A.同一点电荷在A、B两点的电势能相等 B.把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小 C.把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大 D. A、B两点的连线上任意两点的电势差为零 11.一个电子在电场中A点具有80eV的电势能,当它由A运动到B克服电场力做功30eV,则( ) A.电子在B点的电势能是50eV B.电子的电势能增加了30eV C.B点的电势为110V D.B点的电势为-110V 图1-74 12.如图1-74所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( ) A.电荷从a到b加速度减小 B.b处电势能大 C.b处电势高 D.电荷在b处速度小 13.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度.为了使指针张开角度增大一些,应该采取的措施是( ) A.断开开关S后,将A、B两极板靠近一些 B.断开开关S后,将A、B两极板分开一些 C.断开开关S后,将A板上移一些 D.保持开关S闭合,减小R的阻止 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二、填空题(每空4分) 14.如图1-76所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强 大小为10000V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm, 若B接地,则A、C间电势差UAC=___ _,将带电量为-1.0×10-12C 的点电荷置于C点,其电势能为_ _ . 15.带正电1.0×10-3C的粒子,不计重力,在电场中先后经过A、B两点,飞经A点时动能为10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了__ ____,AB两点电势差为___ _. 图1-77 三、计算题 16(10分).如图1-77所示,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大? A B 图1-79 17(15分).如图1-79所示,质量m=5.0X10-8千克的带电粒子,以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央,水平飞入电场,已知金属板长0.1m,板间距离d=2X10-2m,当UAB =1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,UAB的变化范围是多少?(g取10m/s2) 18(15分).如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m = 0.2 kg、带电荷量为q = +2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ = 0.1.从t = 0时刻开始,在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向,g取10 m/s2).求: ⑴ 在第15 s末小物块的速度大小; ⑵ 在0~15 s内小物块的位移大小 答案9. BD 分析:设一球A的带电量为Q,则另一球B的带电量可能为5Q或-5Q,由库仑定律 如果两球接触后,A球的带电量可能为3Q或-2Q,B球的带电量可能为3Q或-2Q,由库仑定律: 或 1 2 3. C 、解析在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电量大于B的电量,且A较远,可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零.故C正确. 4. D解析 球在电场中平衡,则所受电场力、重力及绳的拉力的合力为零.由平衡条件得tan θ=mg(qE),故要判断θ的变化,只需判断电场强度E的变化即可.S闭合时,U不变,A向B靠近,d减小,由E=d(U),可知E增大,θ角增大,故A正确.S断开,则Q不变,A向B靠近,E不变,则θ角不变,故D项正确 5. C 解析悬线烧断前,小球受重力、拉力、电场力平衡,重力和电场力的合力与拉力等值反向.烧断细线,物体受重力、电场力,两个力合力恒定,沿细线方向,合力方向与速度方向在同一条直线上,所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动.故C正确.A、B、D错误. 故选C. 6. B 对于电扬中给定的位置,放入的检验电荷的电量不同,它受到的电场力不同,但是电场力F与检验电荷的电量q的比值F/q即场强E是不变的量,因为F=Eq,所以F跟q的关系的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率的大小即表示场强的大小,由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec。 7.D 10. AD 解析A、B、C等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,同一电荷在A、B两点的电势能必定相等.故A正确,BC错误. D、由于AB处在同一等势线上,A、B连线上的任意两点的电势差一定为零.故D正确. 故选AD 11. BD 12 BD. 电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe≠0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是UA>UB,C选项不正确。 根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由a→b电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确。 BD 8. C 13. 增大、减小、增大 14. 40V -6.0×10-11J 15. 6J 6000V 16.500V/m. 17 解:(1)当UAB=103V时,带电粒子恰能做匀速直线运动,则有 Eq=qU/d=mg 得q =mgd/U=5×10―8×10×0.02/103 =1×10―11C。 (2)当微粒正好从B出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,有水平方向 L=v0t1 竖直方向 d/2=a1 t12/2… ②mg―qU1/d=ma1 ③ 联立①、②、③代入数据得U1=200V。 (3)当粒子正好从A出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,水平方向 L=v0t2…④ 竖直方向 d/2=a2 t22/2 ⑤ qU2/d―mg =ma2 …………… ⑥ 联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。 综上所述,AB间电压在[ 200V,1800V ]之间- 配套讲稿:
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