高二物理选修3-1静电场单元测试卷

高二物理选修3-1静电场单元测试卷

时间 100分钟 满分 100分

一、选择题：（在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分，共42分。请将正确答案填在答题卡中。）

1．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况相同，C球不带电．将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球 先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（ ）

A．F/2 B．F/4 C．3F/8 D．F/10

2．在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（ ）

A、?A??W,UA?Wq B、?A?W,UA??Wq

C、?A?W,UA?Wq D、?A??W,UA??Wq

3．如图所示，点电荷Q固定，虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a、b是轨迹上的两个点，b离Q较近，下列判断正确的是（ ） A．Q与q的带电一定是一正一负

B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小 C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q D．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大

4．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断不正确的是（ ）

A．a、b两点的场强矢量相同 B．a、b两点的电势相同

C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同 D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同

5．一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则（ ）

A．a、b两点的场强一定相等 B．a、b两点的电势一定相等 C．该点电荷一定沿等势面移动

D．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直

6．宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电，而且带电均匀；②该星球表面没有大气；③在一次实验

中，宇航员将一个带电小球（其带电量远远小于星球电量）置于离星球表面某一高度处无初速释放，恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断：（ ） A．小球一定带正电 B．小球的电势能一定小于零

C．只改变小球的电量，从原高度无初速释放后，小球仍处于悬浮状态 D．只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍处于悬浮状态

7．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：（ ）

A． 16eV B． 14eV C． 6eV D． 4ev 8、如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q．图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置．①M一定是正离子，N一定是负离子．②M在p点的速率一定大于N在q点的速率．③M在b点的速率一定大于N在c点的速率．④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量．以上说法中正确的是（ ）

A.只有①③ B.只有②④ C.只有①④ D.只有②③

9．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（ ）

A．小球经过a点时，线中的张力最小 B．小球经过b点时，电势能最小 C．小球经过a点时，电势能最小 D．小球经过b点时，机械能最小

10．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5ev，则下列结论错误的是（ ）

A．电场强度的方向一定是由b到a B．a、b两点间的电压是5V C．电子的电势能减少了5eV

D．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势

11．如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（ ）A．EB?EA?EC B．EA?EB?EC C．UA?UC?UB D．UB?UC?UA

12.一电量为2×10-9C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这过程中，外力对点电荷做功为8×10-6J，若a点电势为?a，b点电势为?b，则下列结论中正确的是（ ）

A．可以断定?aC．?a ??b =4000V B．可以断定?a??b=-4000V

??b可能等于零 D．不能判断?a??b的值

13．如图有两个完全相同的金属球a、b，b固定在绝缘地板上，a在离b高H的正上方，由静止释放与b发生碰撞后回跳高度为h。设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，则（ ）

A、若a、b带等量同种电荷，则H>h ； B、若a、b带等量同种电荷，则H

a

H b

D、若a、b带等量异种电荷，则H=h 。

14．如图3所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷q由A点移到B点,电场力做功为W1;以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为 W2; q由C点移到B点电场力做功为 W3. 则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为 W2的大小：( )

A. W1 =W2= W3, W2=0 B. W1 >W2= W3, W2>0 C. W1 =W3>W2, W2=0 D. W1 =W2< W3, W2=0

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 q +Q O

A C 图3

12 13 B 14 二、填空题(每空2分，三小题，共16分)

15．如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动?角，则转动中带电小球克服电场力做功为___________．

16．带电量为?3?10C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功6?10?4?6J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是

（2）A点的电势UA?______；（3）电势能的变化???_______；（4）把电量UAB?______；为?3?10?6C的电荷放在A点的电势能?A?_______．

17．如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势面间的电势差相等（l）将q??1?10?8C

的电荷从A点移到B点，电场力做功 ；（2）将

电场力做功 （；3）q??1?10?8C的电荷从A点移到C点，在图中定性画出几条电场线．

三、计算题：（四小题，共42分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18．（10分）如图所示，质量为m，带电量为?q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？

19．（10分）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q??2?10的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8?10场力做功4.8?10

20. （11分）如图2所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度vA的大小；

（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力。

?8?8?10C

J，再由B点移到C点电荷克服电

J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．

21. （11分）如图13-6-7所示，质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10-4C，从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：(1)E水平向左；(2)E竖直向下。

图13-6-7

高二物理选修3-1静电场单元测试卷参考答案

一、 选择题 题号 答案 1 C 2 A 3 ABC 4 A 5 B 6 D 7 B 8 B 9 CD 10 AB 11 AC 12 CD 13 C 14 C 二、 填空题

15.qEl(1?cos?) 16.（1）UAB?4?4（2）UA??150V；（3）???6?10J；（4）?A?4.5?10J ??200V；?6?6J；（2）?2?10J；（3）见图

17.（l）?1?10三、 计算题

18.（垂直PQ向上，19.

3mg/2q，4v0/g．

?B??C???C?240V,?C??240V。

??C，所以A、C在同一等势面上，根据场强方向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处，可

因为?A得到该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．

2vAqE?mr20.（1）在A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得：

所以小球在A点的速度vA?qEr。 m（2）在小球从A到B的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即

2qEr?1122mvB?mvA， 22

2vB小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有NB?qE?mr解以上两式，小球在B点对环的水平作用力为：NB?6qE。

21. 0.4m，0.75m

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