要用新课标静电场单元测试测卷_附答案（一）.doc

高二物理静电场单元测试测卷（一）
班级 姓名 成绩
一、选择题（下面每小题中有一个或几个答案是正确的，请选出正确答案填在括号内。本题共１2小题，每小题4分共48分）
1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ）
A．电场强度E B．电势U C．电势能ε D．电场力F
图2

图1
2．如图1所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（ ）
A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg
B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg
C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg
D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大
图3
3．如图2所示，一电荷量为q的金属球，固定在绝缘支架上，这时球外P点的电场强度为E0．当把一个电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于该点荷的静电力为F，则在国际单位制中（ ）
A．f的数值等于qE0． B．F的数值等于af．
C．a比1小得越多，F的数值接近qaE0．
D．a比1小得越多，F的数值越接近af．
4．如图3所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间的距离为5cm，电势差为25V，在电场中的P点固定放置电荷量为C的负点电荷，此时电场中有一点的场强为零，此点在P点的（ ）
A．上方30cm处 B．下方30cm处
图4
C．上方25cm处 D．下方25cm处
5．如图4所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ）
A．电容器的带电荷量不变
B．尘埃仍保持静止状态
C．电流计中有到方向的电流
图5
D．电流计中有到方向的自由电荷定向通过
6. ab是长为L的均匀的带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1。在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是
A．两处的电场方向相同E1＞E2 B．两处的电场方向相反E1＞E2
C．两处的电场方向相同E1＜E2 D．两处的电场方向相反E1＜E2
7．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电q（且q<<Q）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处，无初速释放，则此带电粉尘将（ ）
A. 向星球球心方向下落 B. 背向星球球心方向飞向太空
C. 仍处于悬浮状态 D. 沿星球自转的线速度方向飞向太空
图6
8．如图6所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（    ）
 A．三个等势面中，a的电势最高
 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大
C．带电质点通过P点时的动能较Q点大
 D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大
图7
9．如图7所示，P是一个很大的金属板，水平放置，Q是一个带正电的点电荷，固定在板外．另一个可看作质点的带负电的小物体C，以一定的初速度从图中的 点沿金属板表面移动到b点，移动过程中 C的带电量保持不变，它与金属板间的摩擦不能忽略．关于 的这段运动过程，下面的说法中正确的是（ ）
A．C对P板的压力先变小后变大
B．C的加速度先变小后变大
C．C的电势能先变小后变大
D．C的速度先变小后变大
图8
10．有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球A、B、C，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图8所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电
B．三个小球在电场中运动的时间相等
C．三个小球到达正极板的动能EkA＜EkB＜EkC
D．三个小球的加速度关系为>>
图1-75
A
B
11.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：( )

12．如图9所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。
A
B
C
O
图9
一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为（ ）
A.沿A→B方向 B.沿A→C方向
C.沿O→C方向 D.沿B→C方向
二、填充题（每小题4分共16分）
13.如图10所示的光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，三球球心共线，质量mA：mB：mC=1:2:1，现同时释放三个小球的瞬间，A球的加速度值为2m/s2，方向向左，C球的加速度值为6m/s2，方向向右，那么B球的加速度大小为___________，方向__________。
14、如图所示，质量为，带电量为的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向 场强大小 。
图1-78
A
B

图10

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____．
16.如图1-78所示，QA=3×10-8C，QB=－3×10-8C，A，B 两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小 ，方向 。（两带电小球可看作质点）
三、计算题（共3小题，共36分，写出必要的做题步骤，计算过程和单位。）
E

17．（12分）如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为.现加一水平方向向左的匀强电场,场强,平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为,求:小球带何种电荷,电荷量为多大?

18. （12分）如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离。
（l）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？
（2）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

19（12分）.喷墨打印机的结构简图如图15所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长1.6 cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2 cm.若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10 kg，以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0 mm.求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.)为了使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法.

图15

参考答案
1、AB
2、CD解析：用整体法，因整体不带电，所以OA悬线竖直。隔离B球，受重力、拉力、向左的电场力，据3力平衡的知识分析知AB向左偏，绳子的拉力比未加电场力时要大。
3、 C解析：点电荷q有可能影响到金属球上的电荷分布，所以不能直接用库仑定律来求。若a比1小得越多说明q电荷量越小，不会影响金属球上的电荷分布，就可以用库仑定律求，，C正确。
4、 B解析：匀强电场的场强为，与点电荷产生的场强等大反向，把数据代入，得r＝0.3cm，B正确。
5、 BCD解析：极板错开一些，电容器的电容减小，电压不变，极板带的电荷量会减少，所以G中有从a到b的电流，因是电子运动，所以电流计中有到方向的自由电荷量量定向通过，BCD对。因，U、d都不变，E不变，A对。
6、 答案：D 在杆上P1点左右两侧各取长度，两侧在P1产生的电场必然等大反向，合电场为零。考虑杆上剩余部分在P1与P2两处的电场必然大小相等方向相反，而P2处的电场在与P1处电场相等的基础上还得加上P1点左右两侧杆上的电荷在该处产生的电场所以场强大小必然大于P1处的场强，有E1＜E2 ，综上所述D正确。
7．C.解析：因，即有与高h无关。
8．BD．解析：虚线是等势面,不要当做电场线,电场线与等势面垂直.不论是从P点到Q点,还是从Q点到P点,均有带电质点通过P点时的电势能较Q点大, 带电质点通过P点时的动能较Q点小,等差等势面密的地方电场线也密,场强也强.

9．AB.解析：小带电体 沿金属板面运动，就是沿一个等势面运动，它的电势能是保持不变的，首先要排除的是选项C．带电体在从 移动到 的过程中，所受的电场力方向都是竖直向上的，它的大小总小于重力（因此它运动过程中不离开板面）．电场力的大小是先逐渐变大，至正中位置时达到最大，而后逐渐减小，而重力的大小是不变的，因此它对板的压力是先变小后变大，选项A正确．带电体在运动过程中，水平方向只受摩擦力，正是摩擦力产生加速度，而摩擦力跟压力大小成正比，因此摩擦力也是先变小后变大，从而加速度也是先变小后变大，选项B正确．带电体在运动过程中，加速度方向始终与运动方向相反，一直在做减速运动，因此选项D错误．本题的正确答案是A、B．
10．AC
11、C
12．C.解析：匀强电场的电场线是互相平行的，等势面也是互相平行的。由A到C电场力做功一定最多，A到圆上C点的电势差最大，可见过C点的等势面是圆的切线。而电场线和等势面垂直，是电势降低的方向，所以选C。

13、2m/s2,向左 14、 垂直PQ向上，
15. 6J 6000V 16、 6.25×105N/C 方向向左
17．解：因为电场力F方向向左，故小球带正电。
受力分析如图: 由小球受力平衡有：
………① ……………②
联立①②解得:
18．解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高 可知Ua>Ub，Uab>0,当把负电荷从a点移往b点，Wab= qUab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大
（2）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功　Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，
即克服电场力做功　３．２×１０－１７Ｊ　　　

19、 带电微滴的电量设为q,进入偏转电场后做类平抛运动，离开电场后沿直线打到纸上，距原入射方向的距离为
Y=…………（2分）
代入数据可得，q=1.25×10-13 C…………（2分）
由上式可知，Y与U成正比，可以提高偏转板间的电压U到8.8×103 V，实现放大字体10%；…………（4分）
由上式可知，Y与成正比，因此也可以增加偏转板与纸的距离L，=1.1；L′=3.6 cm，实现放大字体10%.…………（4分）

6