物理选修3-1静电场.doc

物理选修3-1静电场 测试题、选择题(每题5分，共55分。每题有一个或一个以上的选项是正确的，选项不全且无错的得3分。把正确选项填在后面表中。)1、关于电场力和电场强度，下列说法正确的是 ( )(A) 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致；(B) 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 (C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致（D）电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大2、关于电势和电势能下列说法中正确的是（ ）（A）在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；（B）在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大；（C）在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；（D）在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。3、下列说法中正确的是（ ）（A）在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；（B）电荷在场强为零处的电势能也为零；（C）在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；（D）在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。4、如上图为某电场中的电场线和等势面，已知A=10V，C=6V，ab=bc，则 ( ) (A) B=8V (B) B8V (C) B8V (D)上述三种情况都可能5、关于电势差的说法中，正确的是 ( ) (A)两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功 (B)1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V (C)在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 (D)两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比6、一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断错误的是：（ ）（A）粒子在abc的过程中，电场力始终做正功；（B）粒子在abc的过程中，一直受静电引力作用；（C）粒子在abc的过程中，ab段受引力，bc段受斥力；（D）粒子在abc的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线。7、四种电场的电场线如图2所示一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大则该电荷所在的电场是图中的（ ） 8、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是（ ）(A)增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小(B)减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小(C)把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小(D)在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小9、某平行板电容器标有2.5F，这是表示( )(A) 该电容器带电量不能超过2.510-6C (B) 要使两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.510-6C(C) 电容器只有在带电时电容量为2.510-6 F (D) (D)如在板间插入电介质，电容将减小。10、传感器是把非电物理量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量（如电压、电流、电容等）变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即（）（A）电源接通，若此后电容C减小，反映h减小（B）电源接通，若此后电容C减小，反映h增大（C）电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h减小（D）电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h增大11、如图所示，有一质量为m、带电量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中，设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定（）（A）油滴在电场中做抛物线运动（B）油滴在电场中做匀加速直线运动（C）油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离（D）油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，还决定于油滴的荷质比二、填空题（每题6分，共24分）12、在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q12Q2，用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上，E1E2的点共有_处，其中_处的合场强为零，_处的合场强为2E2。13、将一个106C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2106J。从C点移到D点，电场力做功7106J，若已知B点比C点电势高3V，则A、B、C、D各点的电势高低是（从高至低填写） ，UDA_V14、平行板电容器所带量Q=4l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为 F；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 V，两板间的电场强度将变为原来的 。15、如图，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60角将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是 (填斜向上或斜向下)如果ab相距0.20m,场强为2103NC,正电荷的电量为410-4C,则从a到b电荷的电势能变化了 焦耳三、计算题（共2题，21分）16、（10分）一个电子以v0=4l07ms的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E=2l05Vm的匀强电场中，如图所示已知电子电量e=-1.610-19C，电子质量m=9.110-31kg试求： (1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少?两点间距离是多少?(2)电子到达速度为0之点所需的时间是多少? 4.55l03V; 2.27l0-2m; 1.1l0-9s17、（11分）有两块水平放置的、带有等量异种电荷的平行金属板，板长1.5cm，板间电场强度为1.2l04NC，方向竖直向上有一电子沿水平方向以2.6107ms的初速度从两极正中间垂直射入电场，问电子离开极板时，竖直向下偏离了多少距离?(巳知电子质量m=9.1l0-3lkg,电子电量e =-1.610-19C) 3.5l0-4m参考答案题号1234567891011答案CDDCBACDDBCBADBD12、Q2外侧、Q1Q2中间连线上某处 13. D、A、B、C，214. 210-2_.1,1/2 15. 斜向上, 810-216. 解：（1）由动能定理得： 代入数据得：U=4.55103V 由 代入数据得：d=2.2710-2m（2）由运动学有 代入数据得：t =1.110-9s17. 解：图略。电子在电场中运动的时间为：电子在电场中加速度： 电子离开极板时竖直向下的偏转距离：由以上各式得： 代入数据得：m提高题:（选做）1、如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电量为Q，若在圆环上切去一小段l（l远小于R），则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为（ BD ）（A）方向指向AB （B）方向背向AB （C）场强大小为 （D）场强大小为2、如图平行板电容器，其两板始终保持跟一直流电源的正、负极相连接，当两板间入电介质时，电容器的带电量和两极板间的电势差的变化是 ( C ) (A)带电量不变，电势差增大 (C)带电量增大，电势差不变 (D)带电量不变，电势差减小 （D）带电量减小，电势差不变3、图为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，电容器释放的电量为 (A ) (A)0.02C (B)0.08C (C)0.16C (D)0.20C4、在点电荷Q产生的电场中，有三个等势面a、b、c，如图所示。Ua30V，Ub20V，Uc10V，则点电荷Q所带的电荷是正电荷还是负电荷？ 。若使一带电粒子沿KMN路径穿过电场，则粒子所带电荷是正电荷还是负电荷？ 。若粒子所带电量为3.210-19C，则从K到M电场力做功为 J，粒子从K到N电势能的变化量为 。（正电荷，正电荷，6.41018，0）5、如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点构成一直角三角形ac垂直于电场线，ab长40cm，电场强度为2105NC现将一个电子由b点移至a点，电场力做了 6.410-15J 的功，如果从a点移至c点，电场力做功为 0 。6、如图所示，一质量为m的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角 (1)此小球带正电荷还是带负电荷? (2)若已知电场强度为E、小球带电最为Q，求出此小球的质量 (3)若将细线突然剪断，小球在电场力和重力作用下做何种性质的运动?加速度为多大? 解：（1）小球带负电（2）小球共受三个力的作用（图略），由平衡条件有（3）细线突然剪断，小球将沿电场力和重力的合力方向做匀速直线运动，则： 7、如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为410-4C，从半径为0.3m光滑的1/4圆弧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E103N/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。(（1）0.4m；（2）0.75m)解：（1）E水平向左时，设物体在水平面上滑行的最大距离为L则对全程由动能定理有： 代入数据得：L=0.4m（2）E竖直向下时，则对全程同样由动能定理有：代入数据得： m8、质量为m,带电量为+q的微粒在O点以初速v0与水平方向成角射出，如图所示，微粒在运动过程中所受阻力大小恒为f。(1) 如在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值。(2)若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场，仍保持微粒沿v0方向做直线运动，并且经过一段时间后微粒又回到O点，求微粒回到O点时的速率。Emin=mgcos/q;v=v0(mg-f)/(mg+f)1/2解：（1）以v0方向为x正方向，垂直于v0方向斜向上的方向为y正方向建立坐标系，微粒同受重力、电场力、阻力三个力的作用。（图略） 设E的方向x正方向的夹角为，则 要使微粒沿x正方向做直线运动，必须满足： 当E的方向与y正方向垂直，即=90时E最小为：（2）当E水平向左时，