安徽省合肥八中2017学年高二(上)段考电场物理试卷(有详细答案)

1、只要路是对的，就不要怕路远！2017学年安徽省合肥八中高二（上）段考电场物理试卷一、选择题：（本大题共12小题，每小题4分，共48分；没小题的选项中，只有一项是正确的）1由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1q2，其间距为r时，它们之间的相互作用力的大小为F=，式中k为静电力常量若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为（）Akgm2C2BN2C2m2Ckgm3C2DNm2C22电场中有一点P，下列说法中正确的有（）A若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B若P点没有检验电荷，则P点场强为零CP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大DP点的场强方向为放在该点的电

2、荷的受力方向3直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（）A，沿y轴正向B，沿y轴负向C，沿y轴正向D，沿y轴负向4关于电势和电势能的说法正确的是（）A电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B电荷在电场中电势越高的地方，电量越大所具有的电势能也越大C在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能5如图所示，电场中有A、

3、B两点，则下列说法正确的是（）A电势AB，场强EAEBB电势AB，场强EAEBC将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功D将q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPAEPB6下图表示的是四种典型的静电场，图A是两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场，a、b是电场中的两个点；图B是点电荷产生的电场，a、b是离点电荷等距的两个点，图C是两个等量同种电荷产生的电场，a、b是两电荷中垂线上与连线中点O等距的两个点；图D是两个等量异种电荷产生的电场，a、b是两电荷中垂线上与连线中点O等距的两个点在这四个图中，a、b两点的电势相等，电场强度也相同的是（）ABCD7一个带正电荷的质点，电荷量q=2.

4、0×109 C，在静电场中由a点移到b点在这个过程中，除电场力外，其他力做功6.0×105 J，质点的动能增加了8.0×105 J，则a、b两点的电势差为（）A7×104 VB4×104 VC3×104 VD1×104 V8匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中，a=30°、c=90°，电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为（2）V、（2+）V和2V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（）A（2）V、（2+）VB0V、4VC（2）V、（2+）VD0V、V9空间某一静电场的电

5、势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx下列说法中正确的有（）AEBx的大小小于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功10如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是（）A箔片张开B箔片不张开C带电金属球电量足够大时才会张开D箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场11空间某区域电场线分布如图所示，带正电小球（质量为m，电荷量为q），在A点速度为v1，方向水平向右，至B点速度为v2，v2与水平方向

6、间夹角为，A、B间高度差为H，以下判断正确的是（）AA、B两点间电势差U=B小球由A至B，电势能的减少量为mv22mv12mgHC小球由A至B，电场力做功为mv22mv12D小球重力在B点的瞬时功率为mgv2cos 12光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电量为q为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（）A垂直于杆斜向上，场强大小为B竖直向上，场强大小为C垂直于杆斜向上，场强大小为D水平向右，场强大小为二、填空题（每空4分，共计12分）13（1）带负电的两个点电荷AB固定在相距10cm的地方，如果将第三个点电荷C放在AB

7、连线间距A为2cm的地方，C恰好静止不动，则A、B两个点电荷的电荷量之比为；AB之间距A为2cm处的电场强度E=（2）实线为电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等，正电荷在等势面3上时，具有动能20J，它运动到等势面1上时，动能为零令2=0，那么，当该电荷的电势能为4J时，求它的动能是焦耳三、计算题：14如图所示AB两个点电荷QA=2×108C，QB=2×108C相距d=3cm，在方向水平的匀强电场作用下，AB均保持静止状态，且悬线都沿竖直方向：（1）求空中匀强电场的场强大小和方向；（2）求A、B连线中点C的场强大小和方向（小球可视为质点，静电常数k=9×

8、;109Nm2/C2）15为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示；若已知AB=0.5m，恒力F与AB的夹角=37°，q=3×107C，F=1.5×104N，A点电势A=60V（不计重力，sin 37°=0.6 cos37°=0.8），求出电场强度的大小和B点的电势16如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套一质量为m且带正电荷的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点静止释放（1）求珠子所能获得的最大动能Ek（2）求珠子动能最

9、大时对圆环的压力2016-2017学年安徽省合肥八中高二（上）段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（本大题共12小题，每小题4分，共48分；没小题的选项中，只有一项是正确的）1由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1q2，其间距为r时，它们之间的相互作用力的大小为F=，式中k为静电力常量若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为（）Akgm2C2BN2C2m2Ckgm3C2DNm2C2【考点】库仑定律【分析】力学单位制规定了物理量的单位，同时根据物理量间的公式也可以分析单位之间的关系【解答】解：根据F=k 可得：k=，由于F=ma，q=It，所以k=根据质量的单位是kg，

10、加速度的单位m/s2，距离的单位是m，电流的单位是A，时间的单位s，可得k的单位是kgA2m3s4=Nm2C2；故ABC错误，D正确；故选：D2电场中有一点P，下列说法中正确的有（）A若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B若P点没有检验电荷，则P点场强为零CP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大DP点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度【分析】电场强度的大小与放入电场中的电荷无关，由电场本身的性质决定，方向与正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力方向相反根据E=分析电荷所受电场力的大小【解答】解：A、电场强度的大小与放入电场中的

11、电荷无关，故A错误，B错误C、根据F=qE知，P点的场强越大，同一电荷在P点受到的电场力越大，故C正确D、P点的场强方向与放入该点正电荷所受电场力方向相同，故D错误故选：C3直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（）A，沿y轴正向B，沿y轴负向C，沿y轴正向D，沿y轴负向【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度【分析】根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理，可以知道在G点的时候负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的

12、场强大小相等方向相反，在H点同样根据场强的叠加来计算合场强的大小即可【解答】解：G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反，根据点电荷的场强公式可得，正电荷在G点的场强为，负电荷在G点的合场强也为，当正点电荷移到G点时，正电荷与H点的距离为2a，正电荷在H点产生的场强为，方向沿y轴正向，由于GH对称，所以负电荷在G点和H点产生的场强的相等方向相反，大小为，方向沿y轴负向，所以H点处场合强的大小为，方向沿y轴负向，所以B正确；故选：B4关于电势和电势能的说法正确的是（）A电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B电荷在电场中电势越高的地方，电量越

13、大所具有的电势能也越大C在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能【考点】电势能；电势【分析】要熟练掌握从两个方面判断电势能的高低变化：一是根据电势的高低利用公式Ep=q进行判断，二是根据电场力做功判断电势能的变化，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功电势能增大【解答】解：A、根据公式Ep=q可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，由于不知电荷的正负，因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低，故A错误；B、若放在同一点的电荷带电量为负值，电荷量大，则其具有电势

14、能小，故B错误；C、在正点电荷电场中的任意一点处，若选取无穷远处为0势能点，则此处的电势为正，则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势能；故C正确；D、在负点电荷电场中的任意一点处，若选取无穷远处为0势能点，则此处的电势为负，则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势能，故D错误故选：C5如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是（）A电势AB，场强EAEBB电势AB，场强EAEBC将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功D将q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPAEPB【考点】电场线【分析】根据电场线的疏密比较电场强度的大小，根据沿电场线方向电势逐渐降低比较电势的高低，结合电势能的

15、公式比较电势能的大小【解答】解：AB、A点的电场线比B点电场线疏，则A点的场强小于B点的场强；沿着电场线方向电势逐渐降低，可知A点的电势高于B点的电势，故AB错误；C、运动方向沿切线方向，+q电荷受力方向与场强方向相同，所以从A点移动到B点电场力做正功，故C正确；D、根据Ep=q知，A点的电势高，则负电荷在A点的电势能小，所以负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误故选：C6下图表示的是四种典型的静电场，图A是两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场，a、b是电场中的两个点；图B是点电荷产生的电场，a、b是离点电荷等距的两个点，图C是两个等量同种电荷产生的电场，a、b是两电荷中垂

16、线上与连线中点O等距的两个点；图D是两个等量异种电荷产生的电场，a、b是两电荷中垂线上与连线中点O等距的两个点在这四个图中，a、b两点的电势相等，电场强度也相同的是（）ABCD【考点】电场强度；电场线【分析】电势是标量，同一等势面各点电势相等电场强度是矢量，只有大小和方向均相同时，场强才相同【解答】解：A、a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，而a点的电势高于b点的电势故A错误 B、a、b是同一等势面上的两点，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同故B错误 C、根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同故C错误 D、等量异种电荷连线的中垂

17、线是一条等势线，则a、b的电势相同由于电场线关于两电荷连线上下对称，场强也相同故D正确故选D7一个带正电荷的质点，电荷量q=2.0×109 C，在静电场中由a点移到b点在这个过程中，除电场力外，其他力做功6.0×105 J，质点的动能增加了8.0×105 J，则a、b两点的电势差为（）A7×104 VB4×104 VC3×104 VD1×104 V【考点】电势差【分析】质点在静电场中由A点移到B点的过程中，电场力和其他外力对质点做功，引起质点动能的增加电场力做功为Wab=qUab，根据动能定理求解a、b两点间的电势差Uab【

18、解答】解：根据动能定理得： qUab+W其他=Ek看到 Uab=V=1×104V；故选：D8匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中，a=30°、c=90°，电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为（2）V、（2+）V和2V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（）A（2）V、（2+）VB0V、4VC（2）V、（2+）VD0V、V【考点】电势；电场线【分析】作出三角形的外接圆，其圆心O在ab的中点，该点电势为2V，OC为等势线，作出OC的垂线MN为电场线，根据U=Ed，顺着电场线MN，找出离O点最远的点，电势最低；逆着电场线，离O点最远点

19、电势最高【解答】解：如图所示，取ab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，且该点电势为2V，故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为MN方向 外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点设外接半径为R，则UOP=UOa=V， UON=ER，UOP=ERcos30°， 则 UON：UOP=2：， 故UON=2V，N点电势为零，为最低电势点， 同理M点电势为4V，为最高电势点故选B9空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx下列说法中正确的有（）AEBx的大小小于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x方向

20、上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功【考点】电场线【分析】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法【解答】解：A、在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有E=，可见EBxECx，故A错误；B、沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，故B错误C、O点切线的斜率为零，场强为0，则电荷在

21、O点受到的电场力为0，故C错误D、负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先向右后向左，电场力先做正功，后做负功，故D正确故选：D10如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是（）A箔片张开B箔片不张开C带电金属球电量足够大时才会张开D箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场【考点】静电现象的解释【分析】根据静电屏蔽的知识分析解答即可【解答】解：静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球

22、靠近验电器，箔片不张开故B正确、ACD错误故选：B11空间某区域电场线分布如图所示，带正电小球（质量为m，电荷量为q），在A点速度为v1，方向水平向右，至B点速度为v2，v2与水平方向间夹角为，A、B间高度差为H，以下判断正确的是（）AA、B两点间电势差U=B小球由A至B，电势能的减少量为mv22mv12mgHC小球由A至B，电场力做功为mv22mv12D小球重力在B点的瞬时功率为mgv2cos 【考点】电场线；功率、平均功率和瞬时功率【分析】由动能定理可求出电场力做功，由电场力做功W=qU，即可求出A、B两点间的电势差U小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2sin【解答】解：A、小球

23、由A点运动至B点，由动能定理得：mgH+W=mv22m12得电场力做功：W=mv22mv12mgH，所以电势能减小mv22mv12mgH，由电场力做功W=qU得，A、B两点间的电势差：U=（mv22mv12mgH），故AC错误，B正确D、小球运动到B点时所受重力与速度方向不同，则其重力的瞬时功率P=mgv2sin故D错误故选：B12光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电量为q为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（）A垂直于杆斜向上，场强大小为B竖直向上，场强大小为C垂直于杆斜向上，场强大小为D水平向右，场强大小为【考点

24、】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；电场强度【分析】当加一匀强电场时，小球将受到电场力作用，小球带正电，电场力方向与场强方向相同当加电场后，小球所受的合力能为零时，就能在杆上保持静止状态【解答】解：A、若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止故A、C均错误B、若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，Eq=mg，故E=故B正确D、若电场方向向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力重力和电场力垂直

25、于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有mgsin=Eqcos，故E=，故D错误故选B二、填空题（每空4分，共计12分）13（1）带负电的两个点电荷AB固定在相距10cm的地方，如果将第三个点电荷C放在AB连线间距A为2cm的地方，C恰好静止不动，则A、B两个点电荷的电荷量之比为1：16；AB之间距A为2cm处的电场强度E=0（2）实线为电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等，正电荷在等势面3上时，具有动能20J，它运动到等势面1上时，动能为零令2=0，那么，当该电荷的电势能为4J时，求它的动能是6焦耳【考点】匀强电场中电势差和电场强度的

26、关系；等势面【分析】（1）对放入电荷受力分析，根据平衡条件对“放入的电荷处于平衡状态”这一特点进行受力分析即可：（2）相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，根据动能定理求出电荷经经过2等势面时的动能，确定电荷总能量，再由能量守恒定律求出电势能为4J时它的动能【解答】解：（1）因为QA、QB为固定的负点电荷，只要放入的点电荷受到的合力为0即可，通过受力分析可知，既可以放入正电荷，也可以放入负电荷，由于C恰好处于平衡状态，所以C点电荷在两个固定的电荷之间由库仑定律得，对C点电荷，则有：k=k所以： =粒子受到的电场力的合力为零，故场强为零；（2）由题，正电荷在等势面3上时动

27、能20J，在等势面1上时动能为零，动能的减小为20J由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经经过2等势面时的动能为10J，又2=0，所以电荷的动能与电势能的总量为10J，根据能量守恒定律得到，电势能为4J时它的动能为6J故答案为：（1）1：16；0 （2）6三、计算题：14如图所示AB两个点电荷QA=2×108C，QB=2×108C相距d=3cm，在方向水平的匀强电场作用下，AB均保持静止状态，且悬线都沿竖直方向：（1）求空中匀强电场的场强大小和方向；（2）求A、B连线中点C的场强大小和方向（小球可视为质点，静电常数k=9&

28、#215;109Nm2/C2）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；库仑定律【分析】（1）对A球分析，根据平衡条件可知库仑力应和电场对A球的作用力相互平衡，根据平衡条件可求得场强大小和方向；（2）分别对于AB在C点产生的场强大小和方向，从而求出合场强，再与匀强电场进行叠加即可求得合场强【解答】解：（1）由题可A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加个水平向左的电场，且K=EqA，解得E=2.0×105N/C（2）AB两质点连线中点处的场强是两个点电荷与匀强电场的合场：两个点电荷方向都右，E方向向左，所以：E'=2E=2×2.0×105N/C=1.4×106N/C，方向水平向右答：（1）空中匀强电场的场强大小2.0×105N/C；方向为向左；（2）A、B连线中点C的场强大小1.4×106N/C，方向水平向右15为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示；若已知AB=0.5m，恒力F与AB的夹角=37°，q=3×107C，F=1.5×104N，A点电