《静电场》章末检测资料

1、静电场章末检测 、选择题（本题共10小题，每小题 4分，共40分。） 1 对于点电荷的理解，正确的是（） A. 点电荷就是带电量很少的带电体 B. 点电荷就是体积很小的带电体 C. 体积大的带电体肯定不能看成点电荷 D. 带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷 2 .带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内（） A. 定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B. 定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C. 不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D. 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 使两个完全相同的金属小球 （均

2、可视为点电荷）分别带上一3Q和+ 5Q的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为 Fi.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为 2a 的两点，它们之间库仑力的大小为 F2.则F1与F2之比为（） A. 2 ：1 B. 4 ：1 C. 16 : 1 D. 60 ：1 电场中有A、B两点，A点的电势 A= 30 V , B点的电势$ b= 10 V，一个电子由 A点运动到B点的过程 中，下列说法中正确的是（） A. 电场力对电子做功 20 eV，电子的电势能减少了20 eV B. 电力克服电场力做功 20 eV，电子的电势能减少了 20 eV C. 电场力对电子做

3、功 20 eV，电子的电势能增加了20 eV D. 电子克服电场力做功 20 eV，电子的电势能增加了 20 eV 5.在某电场中，沿 x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（） A. x=2m处电场强度可能为零 B. x=2m处电场方向一定沿 x轴正方向 C. 沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 D. 某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大 6如图所示，圆弧线 a、b、c代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线 是电场中的几条没标明方向的电场线，粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分, N是轨迹上的两点.粒子过 M N两点的加速度大小分别是aM a”

4、，电势能分别是Epm Epn, b、c的 电势分别是 a、 b、0 ，ab间，bc间的电势差分别是 Ub、Uc,则下列判断中正确的是（ A. aM aN, Epm E?nB .0 aV bV 0 c , Bm a”, 7 如下图所示， db=Uc 正电荷 Ua3b=U）c, EpmV Epn q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的 电场是图中的（ 8 .如下图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨 迹，a、b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是 A.电场线方向向下 粒子一定从 a点运动到b点 C. a

5、点电势比b点电势高 D.粒子在a点的电势能大于在 b点的电势能 9 如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为 m的带正电小 球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止现撤去F,小球从静止开始运动到离 开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1 和 W,小球离开弹簧时速度为 v,不计空气阻 力，则上述过程中（ A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B .小球的重力势能增加 W C.小球的机械能增加 W+ mV D.小球的电势能减少 W2 10.示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如下图所示，真空室中电极K发 出

6、电子（初速度不计），经过电压为 U的加速电场后，由小孔 S沿水平金属板 A、B间的中心线射入板 中.金属板长为 L,相距为d,当A B间电压为U时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮 点.已知电子的质量为m电荷量为e,不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的 A. U变大，12变大 C. U变大，U变小 B. U变小，Ua变大 D. U变小，U2变小 二、多选题（本题共5小题，每小题6分，共30分。将所有符合题意的选项选出，将其序号填入答卷页的 表格中。全部选对的得 6分，部分选对的得 3分，有错选或不选的得 O分。） 11.如下图所示，电路中 A、B为两块竖直放置的金属板

7、，C是一只静电计，开关 S合上后，静电计指针张 开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是 ) A.使A B两板靠近一些 .使A、B两板正对面积减小一些 C.断开S后，使B板向右平移一些 D .断开S后，使A B正对面积减小一些 a点进 12.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中 入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是 A.带正电 .速度先变大后变小 C. 电势能先变大后变小D.经过b点和d点时的速度大小相同 13下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M N质量相等，所带

8、电荷的绝对 值也相等.现将 M N从虚线上的0点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条 实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知0点电势高于c点，若不计重力，贝U （） A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在a点的速度与 M在c点的速度大小相同 C. N在从0点运动至a点的过程中克服电场力做功 D. M在从0点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 14. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L,板间距离为d,板间电压为 U, 不计重力、电荷量为 q的带电粒子以初速度 Vo沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（） t1 A. 在前2时间内，电场

9、力对粒子做的功为 4Uq t3 B. 在后壬时间内，电场力对粒子做的功为Uq 28 d d C. 在粒子下落的前 和后匚过程中，电场力做功之比为 1 : 1 44 d d D. 在粒子下落的前；和后；过程中，电场力做功之比为 1 : 2 44 15. 如图所示，一质量为 m电荷量为q的小球在电场强度为 E、区域足够大的匀强电场中，以初速度V。 沿ON在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为 30 ,重力加速度为g,且mg= qE则（） A. 电场方向竖直向上 B. 小球运动的加速度大小为g 2 C. 小球上升的最大高度为严 2g D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

10、 2 mv 4 三、解答题（本题包括4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出 最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 16. （8分）如图所示，A、B为体积可忽略的带电小球，Q=2X 108C, Q= - 2X 108C, A、B相距3cm在水 平外电场作用下，A B保持静止，悬线都沿竖直方向.（已知静电力常量 K=9X 109N?rn/C2）,试求： （1）外电场的场强大小和方向？ （2）AB中点处O总电场的场强大小和方向. 17. （8分）如图所示，两块长3cm的平行金属板 AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接，

11、, 如果在两板正中间有一电子（m =9 x 10 kg, e =一 1.6 x 10 C）,沿着垂直于电场线方向以2 x 10 m/s 的速度飞入，贝U （1 ）电子能否飞离平行金属板正对空间？ （2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？ O心 |E 18. （10分）一束电子流在经 U= 5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的 匀强电场，如右图所示，若两板间距离d= 1.0 cm，板长I = 5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞 出，两个极板上最大能加多大电压？ 19. （ 10分）如下图所示，有一水平向左的匀强

12、电场，场强为E= 1.25 x 104 N/C , 一根长L= 1.5 m、与水 平方向的夹角为0 = 37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球 代电荷 量Q= + 4.5 x 10 6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q= + 1.0 x 10 6 C，质量 m= 1.0 x 10 一2 kg.现将小球 B从杆的上端 N静止释放，小球 B开始运动.（静电力常量k = 9.0 x 109 2 2 2 N-m /C，取 g= 10 m/s , sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8）求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ 小球B的速度最大

13、时，与 M端的距离r为多大? 20. (14分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在xoy平面的第一象限，存 |2 在以x轴、y轴及双曲线的一段(0 wx L,0 y L)为边界的匀强电场区域I;在第二象限 4x 存在以x = - L、x = - 2L、y = 0、y = L的匀强电场区域H.两个电场大小均为E,不计电子所受重 力，电子的电荷量为 e,则: (1) 从电场I的边界 B点处静止释放电子，电子离开MNPQ寸的位置坐标； (2) 从电场I的AB曲线边界处由静止释放电子，电子离开MNP(时的最小动能； (3) 若将左侧电场II整体水平向左移动 L (n1),要使电子

14、从x =-2L , y =0处离开电场区域II ,在 n 电场I区域内由静止释放电子的所有位置。 答案与解析 1. 【答案】D 【解析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电 荷。与带电体的体积无关，D正确；故选：Do 2. 【答案】C 【解析】带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，电场力一定做正功，由于电场的性质不 WAb 知，所以不一定沿电场线运动，由Ub= 知，UAb 0,所以运动过程中电势一定降低，故选Co q 3. 【答案】D 【解析】两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量均为+ Q距离变为原来的两倍，根据库仑定 律可知选项D正确

15、。 4. 【答案】D 【解析】WAb= qlh= 20 eV，根据电场力做功与电势能变化的关系可知选项D正确。 5. 【答案】D 【解析】0 - x图象的斜率等于电场强度，则知 x=2m处的电场强度不为零.故 A错误。从0到x=4m 处电势不断降低，但 x=2m点的电场方向不一定沿 x轴正方向故B错误。由斜率看出，从 0到4m,图象的 斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大.故 C错误。沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿 x轴正方 向移动，受力的方向始终指向 x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大.故 D正确。 6. 【答案】B 【解析】根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的內侧即斜向左上方

16、，由于质点带正电，因此电场线 方向也指向左上方，所以正电荷受到点电荷的吸引力，所叹圆心处的点电荷一定带员电电场线的方帥旨 问圆心，所以缜 X 妇根据点电荷的电场线的分布特点可得川点的电场线密，所以正电荷在M点受 到的电场力大产主的力口速度大/即:5根据点电荷的电场线的分布特点可得訪之间的电场强度大 于比之间的电场强痕，由于相邻两等势面间的距离相等，根据加d可得，Q 恥 设粒子从腓向M运动, 正电荷受到的电场力的方向指向圆心，所以受力的方向与必到护的方向之间的夹角書磺，电场力做功员 功,电势能减小，所以码氏.只有选项B正确。 7. 【答案】D 【解析】正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越

17、密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定 律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比 P点的电场线密，故选项 A、B错误；又由 于电荷做加速运动，所以选项C错误，选项D正确。 8. 【答案】D 【解析】无论粒子从a点或者从b点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下， 可判断电场线的方向向上而不是向下，A错误；粒子既可以从 a点运动到b点，也可以从b点运动到a点, B错误；由于顺着电场线方向电势在降低，故有$ aV b, C错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减 少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a点的电势能大于在 b点的电势能，D正确. 9. 【答案】D

18、【解析】由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A选项错误； 重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加-w,故B选项错误；小球增加的机 械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即- W+ mv2,故C选项错误；根据电场力做功是电势能变化的 JL 量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故D选项正确。 10. 【答案】B 【解析】当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离 开偏转电场时偏转角度越大 （偏转距离越大），亮点距离中心就越远。设电子经过U加速后速度为 vo，离开 1 偏转电场时侧向速度为

19、 vy.根据题意得：eU = qmv2电子在A、B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧 eU Lvy UL 向速度为Vy= at = 而-.，结合式，速度的偏转角0满足：tan 0 = = 顽。显然，欲使 9变 大，应该增大 U、L，或者减小U、d.正确选项是B。 11. 【答案】CD 【解析】静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高.当合上S 后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距 Q 离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C= U可知，板 间电压U增大，从而静电计

20、指针张角增大。 12. 【答案】CD 【解析】根据粒子的运动轨迹及电场线分布可知，粒子带负电，选项A错误；粒子从a到c到e的过 程中电场力先做负功后做正功，速度先减后增，电势能先增大后减小；选项B错误，C正确；因为bd两点 在同一等势面上，所以在 bd两点的电势能相同，所以经过 b点和d点时的速度大小相同，选项 D正确。 13. 【答案】BD 【解析】因为0点电势高于G点电势，可知场强方向竖直向下，正电荷受到的电场力向下，员电荷受 到的电场力向上，可知腓是正电荷，川是员电荷，故心错，那运诱q。点电场力做正功，运动到呂点电场 力也做正功且趴卯电量荷相等匀强电场相等距离的等势线间的电势差也相等，所

21、以做功相等J选项B 正确、匚错,由于次丘点在于等势面上，故於在从。点运动到丘点的过程中电场力做功为零，选项D正 14. 【答案】BC 【解析】粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的 匀加速直线运动，在前后两个2的时间内沿电场线方向的位移之比为1 : 3,则在前2时间内，电场力对 1t3 粒子做的功为 oUq，在后时间内，电场力对粒子做的功为oUq，选项A错，B对；由W= Eq - x知在粒 828 d 子下落的前4和后 中 程 过 d 4 电场力做功之比为 1 ： 1,选项C对，D错。 15. 【答案】BD 【解析】由于带电小球在竖直面内做匀变速直线运

22、动，其合力沿 可知电场方向与 ON方向成120角，A错误； ON方向，而 mg= qE,由三角形定则， 由图中几何关系可知，其合力为mg由牛顿第二定律可知 a= g,方向与初速度方向相反，B正确；设 1V： 带电小球上升的最大高度为 h,由动能定理可得 mg2h= 0-m）V，解得h =詁，C错误；电场力做负功， 2 Vo 带电小球的电势能变大，当带电小球速度为零时，其电势能最大，则qE- 2hcos 120 = qEh= mg- 2 mvo 4 ,D正确。 56 16. 【答案】（1） 2X 10 N/C，方向水平向左（2） 1.4 X 10 N/C,方向向右 【解析】（1）当小球静止时悬线竖直可知外电场给小球的电场力与它们之间的库仑力大小相等，方向 相反，故外电场的方向为水平向左.以A球为研究对象，由平衡条件得：EQ= L / lab 代入数据解得 E=2X 10 5N/C （2） O点的场强为外电场和 A、B电荷分别在该点产生的场强的矢量和.A、B电荷在该点产生的场强 方向都向右，EAO=EBO=k 一 =8X 105 N/C，故 Ed=2Ea E=2X 8X 10 5 2X 105=1.4 X 10 6N/C，水平向右 Lab V 17. 【答案】见解析 【解析】（1）当