(精品)《电场》单元测试题

北京英才苑教师频道-1-高一新课标《电场》单元测试题山东省尚丁祥一、选择题（本题共8个小题，每小题5分，共40分.在给定的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的，全选对者得5分，选不全的得3分，选错或不答者得0分）1.设月球带负电，一电子粉尘悬浮在距月球中心1000km处；如果把同样的带电粉尘在距月球中心2000km处无初速释放，则粉尘将（）A.向月球下落B.仍悬浮在原处C.推向太空D.无法判断2.如图所示，从充分长的人字形光滑绝缘杆顶端O同时释放两个质量均为m、带电荷量均为q的小环A和B，则小环在下滑过程中肯定有（）A.小环对光滑杆压力的方向始终不变B.小环对光滑杆压力的大小先变小后变大C.小环沿光滑杆下滑的加速度始终变小D.小环沿光滑杆下滑的加速先变小后变大3.如图所示，一条竖直电场线上有DC、两点，将某带电粒子从C静止释放，到D点时速度为零，则下列说法可能的是（）A.沿电场线从C到D，电场强度逐渐减小B.沿电场线从C到D，电场强度逐渐增大C.C点电势可能比D点高，也可能比D点低D.粒子从C运动到D的过程中，先是电势能的增加量小于重力势能的减小量，后是电势能的增加量大于重力势能的减小量4.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从极板左侧中央以相同的水平速度先后垂直射入匀强电场中，粒子所受重力不能忽略，则（）A.粒子A带正电，B不带电，C带负电B.三粒子在电场中运动的时间相等C.三粒子在电场中的加速度有ABcaaaD.到达正极板三粒子的动能有CBAEEE5.图中实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，BA、是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正北京英才苑教师频道-2-确的判断的是（）A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在BA、两点的受力方向C.带电粒子在BA、两点的速度何处较大D.带电粒子在BA、两点的电势能何处较大5.（备用）某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度0v及运动轨迹如图所示，可以判定（）A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势6.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（）A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化6．（备用）随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭。洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（）A．改变了湿度B．改变了温度C．改变了磁场D．改变了电容7.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一个正电荷在等势面3L处的动能为20J，运动到等势面1L处时的动能为零，现取2L为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能为（不计重力及空气阻力）（）A.16JB.10JC.6JD.4J8.如图所示,BA、两点各放有电荷量为Q和Q2的点电荷，DCBA、、、点在同一直线上，且DBCDAC，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（）A.电场力一直做正功B.电场力先做正功再做负功C.电势能一直增加D.电势能先增加后减小北京英才苑教师频道-3-二、填空和实验题（共12分）9.（6分）板长为L的平行金属板与水平面成角放置，板间有匀强电场.一个带负电、电荷量为q、质量为m的液滴，以速度0v垂直于电场方向射入两极板间，如图所示.射入后液滴沿直线运动，则两极板间电场强度的大小为，方向，液滴离开电场时的速度大小为.9.（备用）如图所示，真空中一带电粒子，质量为m，带电荷量为q，以初速度ov从A点竖直向上射入水平向左的匀强电场中，此带电粒子在电场中运动到B点时，速度大小为02v，方向水平向左.该电场的场强为，BA、间电势差为.10.（6分）用电流模拟静电场描绘电场中的等势线，下列哪些情况是可以实现的（）A.如图（a），圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场B.如图（b），圆柱形电极A接电源正极，圆环形电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场C.如图（c），两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场D.如图（d），圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场三、计算题（共48分）11.（12分）（A组）已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为23e，下夸克带电为13e，e为电子所带电量的大小.如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l,151.510lm，试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）.12.（14分）（B组）如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为Q的物体A和B（BA、均可视为质点），它们间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为，求：（1）A受的摩擦力为多大？（2）如果将A的电荷量增至Q4，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，BA、各运动了多远？北京英才苑教师频道-4-13.（18分）如图所示，光滑绝缘竖直细杆与以正点电荷Q为圆心的圆周交于CB、两点，一质量为m、带电荷量为q的空心小球从杆上A点由静止开始下落，若hBCAB，小球滑到C点的速度为gh3.求：（1）CA、两点的电势差；（2）小球滑至B点的速度.14.（18分）（A组）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角030，已知带电微粒的质量7100.1mkg，电量10100.1qC，A、B相距L=20cm.（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由.（2）电场强度的大小和方向？（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？（备用）（18分）质量为m、带+q电量的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向上上升的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示.根据图乙给出的信息，求：（1）匀强电场的大小？（2）小球从进入匀强电场到上升到h高度的过程中，电场力做了多少功？（3）小球在h高度处的动能多大？（重力加速度为g）15.（16分）（B组）如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，三个质量均为m，带电荷量均为q的带电小球，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知Ld3，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让三球竖直下落.当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零.试求：（1）两极板间的电压；（2）球运动中的最大速度.（备用）（16分）如图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，电容为C，开始两板均不带电，A板接地且中央有孔.现将带电量为q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速度滴下，落到B板后电荷全部传给B板.求（1）第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动？（2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？北京英才苑教师频道-5-参考答案1.B（点拨：万有引力、库仑力都遵循平方反比定律）2.C（点拨：小球受重力、静电斥力和杆的弹力作用，静电力变小，故弹力可能变向，也可能不变向，AB选项不能肯定.小球受合外力变小，C对）3.BCD（点拨：电荷极性未知，在电场力和重力作用下，DC到粒子先加速运动后减速运动）4.AC（点拨：三个粒子均做类平抛运动，水平位移小，说明运动时间短，竖直方向加速度大、合力大）5.BCD（点拨：从轨迹可知带电粒子受静电引力作用，B正确；因电场线方向未知，粒子带电符号不能确定，A错；从，到BA电场力对带电粒子做负功，粒子在B点速度较小，电势能较大.）5.（备用）B（点拨：由电场线的疏密可知场强ABEE，所以粒子的加速度ABaa.由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势BA，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能增大、电势能减小，即ABkAkBEE,.故正确答案为B）6.A（点拨：主要是距离的变化，引起了电容的变化，所以答案为A.）6.（备用）D（点拨：人是一种导体，可以和其他导体构成电容器，因此物理学上有人体电容之说。手靠近干手机相当于连接进一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器，手靠近改变了电容。对一些高新技术，虽不了解其内部原理，但可以借助双基和逻辑推理进行科学判断。例如，本题中能否利用湿度和温度来驱使电热器工作，理论上可行，但作为干手机，这种传感器的设置是有很大缺陷的。干手机周围的环境（如湿度和温度）一年四季在变化，与手的靠近无关，假如湿度、温度发生变化，干手机就马上工作，岂不成了“室内烘干机”？）7.C（点拨：由于不计重力，正电荷在电场中仅受电场力作用，则此正电荷在运动过程中的动能和电势能之和应保持不变，当正电荷运动到等势面2L时，由于电场为匀强电场，所以正电荷在等势面2L处的动能为10J，电势能为0，即动能和电势能之和为10J，故当电势能为4J时，它的动能一定是6J）.8.B（点拨：先确定AB连线上QQ2、对点电荷合力的变化情况）9.qmgE/cos，方向垂直于金属板指向右下方，sin220gLvv（点拨：aLvvgamgEq2,sin,cos202）9.（备用）qmg2；qmv/220（点拨：竖直方向：gtv0水平方向：mEqaatv/,20北京英才苑教师频道-6-解以上各式得qmgE2对粒子从A到B用动能定理：2/)2(20vmmghUq又)2(20gvh解得qmvU/220）10.BC（点拨：由于导电纸上的电流必须从高电势处流向低电势处，因此a图中不能形成电流，选项A错误；b图中电极A、B之间可以形成电流，且与点电荷的电场分布类似，因此选项B正确；c图中电极A、B之间可以形成电流，且两极板的中间部分接近匀强电场的分布，选项C正确；在图d中只有一个电极，无法形成电流，故无法模拟负点电荷的电场.11.解析：质子带电为+e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为222943232lekleekFnn，代入数值，得mF=46N，为斥力.上夸克与下夸克之间的静电力为222923231lekleekFnd，代入数值，得ndF=23N，为吸力.12.解析：（1）由力的平衡条件可知，A受到的摩擦力等于A、B间的库仑力，即22/rkQFfA.（2）加速度为零时，对A或B有：0/422mgrkQ，)(2mgkQr；任一时刻BA、加速度相同，故BA、各自运动了.2/)/(2/rmgkQrrs）（13.解析：（1）从A到C，由动能定理：222CmvWhmg又ACABqUqUW解得qmghUAC2.（2）从A到B，由动能定理：2/2BmvWmgh，得ghvB.14.解析：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动.北京英才苑教师频道-7-（2）在垂直于AB方向上，有：0cossinmgqE，解得电场强度E=1.7×104N/C，电场强度的方向水平向左.（3）微粒由A运动到B点的速度vB=0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：20cossin2AmvqELmgL代入数据，解得vA=2.8m/s.（备用）（1）小球进入电场后，水平方向做匀速直