《静电场》章末检测

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。） 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.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 ：1B.4 ：1C. 16 : 1D.60 ：1电场中有A B两点，A点的电势0 A= 30 V ,B点的电势0 B= 10 V，一个电子由 A点运动到B点的过程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 带正电荷的小

2、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一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 eVB.电力克服电场力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eVC.电场力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eVD.电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20

3、 eV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.D.沿x轴正方向，电场强度先增大后减小某负电荷沿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，b、c的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 aN,电势能分别是 Epm Epn, a、电势分别是0a、0 b、0 c, ab间，bc间的电势差分别是 Ub、Ubc,则下列判断中正

4、确的是（A. aM> aN,EpM> &NB.0 aV 0 bV c , &M< EpNC. aM> aN，7 .如下图所示，.Uaab= Ubc , EpMv Epn正电荷 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Uab=UbcD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m的带正电

5、小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W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 WC.小球的机械能增加 W+ mV12.小球的电势能减少 W210.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，真空室中电极出电子（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 AB间的中心线射入板中.金属板长为

6、L,相距为 d当A、B间电压为U2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是（）A. U变大，L2变大B. L变小，Lb变大C. L变大，L2变小D. L变小，Lb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C是一只静电计，开关 S合上后，静电计指针张表格中。全部选对的得 6分，部分选对的得 3分，有错选或不选的得 0分。） 11如下图所示，电路中 A B为两块竖直放置的金属板，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

7、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C.电势能先变大后变小.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

8、计重力，贝y ()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 V0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()A.在前2时间内，电场力对粒子做的功为B.在后2时间内，电场力对粒子做的功为Uq33Uq.速度先变大后变小C.在粒子下落的前d和后d过程中，电场力做功之比为1: 1D.在粒子下落的前d过程中，电场力做功之比为1:215.如图

9、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Vo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(J - - - -J*A.电场方向竖直向上B.C.小球运动的加速度大小为 g2V0小球上升的最大高度为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mV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。在水16. (8分)如图所示，A、B为体积可忽略的带电小球， Q=2x 108C, Q= -

10、2X 108C, A、B相距3cm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.2X 10'm/s17. (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,如果在两板正中间有一电子(m =9x 10-31kg, e =- 1.6 x 10 19C)，沿着垂直于电场线方向以的速度飞入，则(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

11、?0 V,1R18.（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电场，场强为E= 1.25 X 104 N/C，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 A,电荷 量Q= + 4.5 X 106C;另一带电小球 B穿在杆上可自由滑动， 电荷量q= + 1.0 X 10

12、 -6G质量n= 1.0 x 102 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 10 9 N-m2/C2,取g2=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，存在以x轴、y轴及双曲线y的一段(0 Wx w L,0 w y w 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、=L

13、的匀强电场区域n.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:*7计一-：OC R-=.二n E T.(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 (n> 1)，要使电子从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：Db2.【答案】

14、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UAb=知，UAb 0,所以运动过程中电势一定降低，故选Coq3.【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。4.【答案】D【解析】WAb= qUAB=- 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。

15、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内侧即斜向左上方，由干质点带正电，因此电场线方冋也指冋左上方,所以正电荷受到点电荷的吸引力所洪圆心处的点电荷一定带a电，电场女的方冋指向同心，所以.矗K 肌，根將点.电荷的电珈谢外布特点可亀 工点的电场线密，所洪正电荷在H点受到的电场力大，产生冊口速度尢即：逆"根据点电荷的电疑戋的分布特点可得，ab之间的电场强度大干阮之间的电场

16、强度，由于相令丽等势面间的距禽相家 根tS笼心设粒刊“向N运动,I正电荷受到的电场力的方向指向S心，所以受力的方向与疗到用的方向之间的夹角是钝角，电场力做功员功，电势能减小'所汉凤 岳只有选项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

17、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0 a 0 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】DA选项错误;W,故B选项错误；小球增加的机【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 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-械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即-W11+ m2,故C选项错误；根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故

18、10.【答案】BD选项正确。【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,离开偏转电场时侧向速度为 vy.根据题意得：eU = 1mv2电子在A B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为vy= at =L ，结合式，速度的偏转角e满足：tan 0 = -=Uu。显然，欲使e变md VoVo 2dU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

19、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- Q可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大。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】因为口点电势高于点电势，可知场强方同竖直同T,

20、正电荷蛍到的电场力向T,负电荷受到的电场力向上，可知囲是正电荷，电荷，故A错*运萍寸卫点电场力做正功.川运动到 理电场 力也做正功，且乐电量荷相等勺强电场相等距离的等势线间的电势差也相等，所以做功相等，选项B正嘛U错j由于队£点在同一等势面上故M在从0点运动到£点的过程中电场力做功为為 选顶DU 确。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，电场力对粒子做的功为1t38Uq，在后2时间内，电场力对粒子做的功为gUq，选项A错

21、，B对；由VW= Eq - x知在粒子下落的前4和后4过程中，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动，其合力沿ON方向，而 mg= qE由三角形定则,可知电场方向与 ON方向成120°角，A错误;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2Vo带电小球上升的最大高度为h,由动能定理可得-mg- 2丘0- 2mV，解得h=4g C错误；电场力做负功,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2VoE)=- qE 2hcos 120= qEh=

22、mg-=m2, D正确。16.【答案】（1） 2X 1O5N/C，方向水平向左（2） 1.4 X 1O6N/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.A球为研究对象，由平衡条件得：EQa=K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=B3O=k52=8X 10N/C，故 Eo=2Eao- E=2X 8X 10 5 - 2X 105=1.4 X 10 6N/C，水平向右17.【答案】见解析【解析】（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2X 10m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为丄，在沿 AB方向上，电子受电场力的作用,AB方向上的位移为:Voy 2 at2，其中 a FeEeU abd联立求解，得y=0.6cm，而-md0.5 cm所以y号，故粒子不能飞出电场。(2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的,而能飞出电场的电子带宽度0.60.4 c