陕西省渭南高级中学17-18学年度第一学期物理周测静电场

2017~2018学年度第一学期高二物理检测试题静电场一．选择题（共12小题）1．如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（）A．加速度大小为gmEqaB．所需的时间为EqdmtC．下降的高度为2dyD．电场力所做的功为W=Eqd2．如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电．一电荷量为q（q＞0）的粒子在电容器中靠近下极板处．以初动能Ek0竖直向上射出．不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为（）A．qdEk40B．qdEk20C．qdEk220D．qdEk023．有两个点电荷，如果将两个点电荷电荷量都变为原来的2倍时，而距离变为原来的3倍，则库仑力变为原来的（）A．94B．274C．278D．2724．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）A．ERkq22B．24RkqC．ERkq24D．ERkq245．如图所示，为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势的关系是（）A．cbacbaEEE,B．cbacbaEEE,C．cbacbaEEE,D．bcabcaEEE,6．如图所示，Q是固定的点电荷，虚线是以Q为圆心的两个圆．带电粒子P在Q的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，1、2、3为轨迹上的三个点．若P仅受Q的电场力作用，其在1、2、3点的加速度大小分别为a1、a2、a3，电势能分别为E1、E2、E3，则（）A．a2＞a3＞a1，E1＞E3＞E2B．a2＞a3＞a1，E2＞E3＞E1C．P、Q为异种电荷D．P的运动轨迹为抛物线线7．空间有一电场，在x轴上-x0到x0间电势φ随x的变化关系图象如图所示，图线关于φ轴对称．一质量为m、电荷量为+q的粒子仅受电场力作用，以沿+x方向的初速度v0，从x轴上的-x1点向右运动，粒子的运动一直在x轴上，到达原点0右侧最远处的坐标为x2，x2点与-x1点间的电势差为U21，则（）A．x2＜x1，qmvU22021B．x2＞x1，qmvU22021C．x2＜x1，qmvU22021D．x2→+∞，qmvU220218．在真空中的x轴上的原点和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，其速度大小与在x轴上的位置关系如图所示，则下列说法中正确的是（）A．点电荷M、N一定都是负电荷B．点电荷P的电势能一定是先增大后减小C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1D．x=4a处的电场强度一定为零9．如图所示，长为L的枕形导体原来不带电，O点是其几何中心．将一个带正电、电量为Q的点电荷放置在距导体左端R处，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，k为静电力常量，则（）A．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于0B．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于2)2(LRkQC．闭合S，有电子从枕形导体流向大地D．导体a、b端电势满足关系φa＜φb10．如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴的电势能将减少C．静电计指针张角变小D．若将上极板与电源正极断开后再将下极板左移一小段距离，则带电油滴所受电场力不变11．如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将（）A．开关S断开B．初速度变为20vC．板间电压变为4UD．竖直移动上板，使板间距变为2d12．如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A．小球运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最小C．在最低点球对环的压力为（mg+qE）D．在最低点球对环的压力为3（mg+qE）二．多选题（共4小题）13．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V．下列说法正确的是（）A．电场强度的大小为2.5V/cmB．坐标原点处的电势为1VC．电子在a点的电势能比在b点的低7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV14．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（）A．电子一定从A向B运动B．若aA＞aB，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA＜EpBD．B点电势可能高于A点电势15．如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC为竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时，速度v=2gR，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A．电场中A点的电势为qmgRB．电场中B点的电势为qmgR2C．小球运动到B点时的动能为2mgRD．小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.6mgR16．如图a，A、B是一对平行金属板，在两板间加有周期为T的交变电压u，A板电势uA=0，B板电势uB随时间t变化的规律如图b中．现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中，设电子的初速和重力的影响均可忽略，则（）A．若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动B．若电子是在t=8T时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C．若电子是在t=83T时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D．若电子是在t=2T时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动三．实验题（共2小题）17．如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都通过导线接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度．若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两板板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”），插入后金属板P内部的电场强度大小为__________．18．在静电感应实验中，取一对用绝缘柱支持的不带电导体A和B，使它们彼此接触，把毛皮摩擦过的橡胶棒C移近导体A．在下列不同操作后判断导体A和B的电性（填“带正电”、“带负电”、“不带电”）．①把A和B分开，然后移去C，此时A__________，B__________；②先移去C，然后把A和B分开，此时A__________，B__________；③用手摸一下A，把A和B分开，然后移去C，此时A__________，B__________．四．计算题（共4小题）19．如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）小球所受电场力F的大小．（2）小球的质量m．（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．20．如图，光滑斜面倾角为37°，一质量m=1×10-2Kg、电荷量q=+1×10-6C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，G=10m/s2，求：（1）该电场的电场强度大小（2）若电场强度变为原来的21，小物块运动的加速度大小（3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L=32m时，机械能的改变量．21．如图所示，平行板M和N之间有匀强电场，N板接地，A、B、C是电场中的三点，其中A点距离N板1cm．已知电量为q=2.0×10-9C的正电荷在B点时受到的电场力F=8.0×10-6N，将该电荷从B点移到C点电场力做的功为W=4.0×10-7J．求：（1）B、C间的电势差UBC；（2）匀强电场的电场强度E；（3）电荷放在A点具有的电势能EP．22．如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．求：（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离y以及速度v大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离Y为多少？静电场参考答案一．二．选择题12345678910111213141516BBAADBBDDBCDABDBCACAB三．实验题17.变大；变大；变小；变小；0．18.①带正电，带负电；②不带电，不带电；③带正电，不带电四．计算题19.解：（1）根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0×10-6×3.0×103N=3.0×10-3N；（2）小球受力情况如图所示：根据几何关系可得tanqEmg，所以kgkggqEm4310437tan10103tan（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则mgl（1-cos37°）=21mv2，解得：v=2m/s．答：（1）小球所受电场力F的大小为3.0×10-3N．（2）小球的质量为4×10-4kg．（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s．20.解：（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有在x轴方向：0sincosmgFFx合在y轴方向：0sincosFmgFFNy合得：qE=mgtan37°，故有：E＝4105.743qmgN/C，方向水平向右．（2）场强变化后物块所受合力为：F＝mgsin37°−21qEcos37°根据牛顿第二定律得：F=ma，故代入解得a＝0.3g＝3m/s2，方向沿斜面向下（3）机械能的改变量等于电场力做的功，故△E＝−21qELcos37°，解得△E=-0.02J答：（1）该电场的电场强度大小为7.5×104N/C（2）若电场强度变为原来的21，小物块运动的加速度大小3m/s2（3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L=32m时，机械能的改变量-0.02J21.解：（1）由电势差的定义可得：UBC=VqWBC200102100.497；（