高二物理第一章静电场单元测试(含答案)

1、静电场提高训练试题1.宇航员在探测某星球时发现:该星球带负电，而且带电均匀；该星球表面没有大气；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2.长度均为L的平行金属板AB相距为d，接通电源后，在两板之间形成匀强磁场.在A板的中间有一个小孔K，一个带+q的粒子P由A板上方高h处的O点自由下落，

2、从K孔中进入电场并打在B板上K点处.当P粒子进入电场时，另一个与P相同的粒子Q恰好从两板间距B板处的O点水平飞人，而且恰好与P粒子同时打在K处.如果粒子进入电场后，所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计，判断以下正确的说法是（ ）OKBPOAhdUQKA.P粒子进入电场时速度的平方满足(a为粒子在电场中所受电场力产生的加速度大小)B.将P、Q粒子电量均增为2q，其它条件不变，P、Q粒子同时进入电场后，仍能同时打在K点C.保持P、Q原来的电量不变，将O点和O点均向上移动相同的距离；且使P、Q同时进入电场，则P粒子将先击中K点D.其它条件不变，将Q粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍，将电源电压也

3、增加为原来的2倍，P、Q同时进入电场，仍能同时打在K点abPMN左右3图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？( )A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|< Q2D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|ABCD4.某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安一个几乎封闭的金属圆桶C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移

4、出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电.这个实验说明了（ ）A C是一个等势体（电势处处相等） B BC的内部是不带电的C C的内部电势为零 DC的内部场强为零5.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( ) A.极板应带正电 B.极板应带正电 C.极板应带负电 AOBCD.极板应带正电6.如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆

5、心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，则匀强电场的方向为（ ）A.沿AB方向 B.沿AC方向 C.沿OC方向 D.沿BC方向7.如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是( )A.因电场力分别对球A和球B做正功，故系统机械能不断增加AB-+E B.因两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒 C.当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小

6、D.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大8.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断：abc质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV质子经过等势面c时的速率为2.25v质子经过等势面c时的速率为1.5v上述判断正确的是( )A和 B和 C和 D和9.如图所示，中子内有一个电荷量为 + e的上夸克和两个电荷量为 - e的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，

7、则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( )A. B. C. D.10.一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动( )O y/mx/mMv02N3A.不可能做匀速直线运动 B.不可能做匀变速运动C.不可能做匀速率圆周运动 D.不可能做往复运动11.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中

8、虚线所示的位置，则（ ）A.U变小，E不变PB.E变大，变大C.U变小，不变D.U不变，不变ABCO12.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小为（ ）Amg/q B2mg/q C3mg/q D4mg/q 13.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子以速度vB经过B点，且vB与vA的方向相反，则（ ）AvABvBA.A点的场

9、强一定大于B点的场强B.A点的电势一定低于B点的电势 C.电子在A点的速度一定小于在B点的速度D.电子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 14.在场强大小为E的匀强电场中，质量为m、带电量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE/m，物体运动s距离时速度变为零.则 ( )A.物体克服电场力做功qEs B.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能减少了qEs D.物体的动能减少了0.8qEs二填空题OBAC15.质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角为(如图所示).(1)如果当它摆

10、到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q的匀强电场，则此时线中的拉力T1= ；(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线的拉力T2= .ab+qddd三.计算题16.如图所示，在竖直平面的xoy坐标系内，oy表示竖直向上方向.该平面内存在沿x轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M点所示，则小球在M点时的动能为 J,小球落回x轴时的位置N点的横坐标为 m，小球到达N点时的动能为 J.17.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的

11、几何中心.若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_，方向_.（静电力恒量为k）18.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37º(取sin37º=0.6，cos370=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中小球受到的电场力的大小和方向；小球从抛出点至最高点的电势能变化量；小球的最小动量的大小和方向.FMEmL19.质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×104C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=

12、2.0kg的绝缘长木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为=0.2，木板长L=1.5m，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示.取g=10m/s2，试求:(1)用水平力F0拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的速度一起运动，力F0应满足什么条件？(2)用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F应为多大？(3)按第(2)问的力F作用，在小滑块刚刚从木板右端滑出时，系统的内能增加了多少？(设m与M之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等，滑块在运动中带电量不变)20

13、.如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：AObaBEO(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数.(2)Ob两点间的电势差Uob.(3)小滑块运动的总路程S.21.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为m=1.0×10-3kg带负电的小球.现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点

14、，电场力做功为W=0.2J，已知AB两点间距离为L=0.1m，电势差为U=20V. 判断匀强电场的场强方向并计算电场强度E的大小和小球的电量q；AB计算小球运动的加速度的大小和到达B点时的速率v.22.如图所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”型滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板A端为l的B处放置一个质量为m、带电荷量为+q的物体C（可视为质点），在水平的匀强电场作用下，由静止开始运动.已知：M=3m，电场强度为E.假设物体C在运动及与滑板A端相碰过程中电荷量不变.求物体C第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小.若物体C与滑板A端相碰的时间极短，而且碰后弹回的速度大小

15、是碰前速度大小的1/5，求滑板被碰后的速度大小.求物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞这段时间内，电场力对小物体C做的功.EABCl23.如图所示，一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入，木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到B端恰好相对静止若将匀强电场的方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止求：物块所带电荷的性质匀强电场场强的大小24.如图所示，半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀

16、强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动圆心O与A点的连线与竖直成一角度，在A点时小球对轨道的压力N = 120N，此时小球的动能最大若小球的最大动能比最小动能多32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）则：小球的最小动能是多少？小球受到重力和电场力的合力是多少？现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量ESABl25.在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0&#

17、215;10-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E0=3.2×10-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为=0.5，g取10m/s2.求:(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.26.图1中B为电

18、源，电动势E=27V，内阻不计.固定电阻R1=500，R2为光敏电阻.C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m.S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m.P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA/轴转动.当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000、2000、4500.有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C.已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg.忽略细光

19、束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力.假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变.设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y.（计算结果保留二位有效数字）.abcAA/P细光束R2R1Bv0l1l2OS yC图1图2Ot/s y/10-2m1020123456设转盘按图1中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈.取光束照在a、b分界处时t=0，试在图2给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（06s间）.要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值.（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分.）参考答案1. D 2. A

20、3ACD 4B 5A 6C 7. D 8. B 9. A 10. A 11. AC 12. C 13. D 14. ACD 15. 0 , 2mg(1-cos) 16. 9，12，40 17kq/d2，水平向左 18 .3mg/4，水平向右 9mv02/32 3mv0/5，与电场方向夹角为37º，斜向上.19.解:(1)当拉力F0作用于滑块m上，木板能够产生的最大加速度为:为使滑块与木板共同运动，滑块最大加速度amaM 对于滑块有:即为使滑块与木板之间无相对滑动，力F0不应超过6.0N.(2)设滑块相对于水平面的加速度为a1，木板的加速度为a2，由运动学关系可知: ， ，滑动过程中木

21、板的加速度a2=2.0m/s2 ，则可得滑块运动的加速度a1=5.0m/s2 对滑块:(3)在将小滑块从木板右端拉出的过程中，相同的内能增加了:J20.解：(1)由Aa=Bb=,O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则 Uab=0 (1分)设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从ab过程，由动能定理得：AObaBEO (1分)而f=mg (1分)由式得： (1分)（2）对于滑块从Ob过程，由动能定理得： (2分)由式得： (1分)(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得： (1分)而 (1分)由式得： (1分)21. 200V/m 0.01C 20m/s22. 23. 解：电场方向改为竖直向上后，物块相对木板运动的位移变小，说明摩擦力变大，它们之间的压力变大了，物块所受的电场力向下，所以物块带负电（2分）设匀强电场的场强大小为E，木板质量为M、长度为L，物块的初速度为v0，物块和木板共同速度为v当电场方向向下时：由物块在竖直方向受力平衡得：N1+qE = mg （2分）由物块与木板组成的系统动量守恒得：mv0 = (M + m)v （2分）由系统能量守恒得：N1L = mv02- (m+M)v2 （3分）当电场方向向上时：由物块在竖直方向受力平衡得： qE+mg = N2 （1分）由