第一章《静电场》单元测试
一、选择题(12个小题,每题4分共48分,全对得4分,选对但不全得2分)
1.点电荷是静电学中的一个理想模型,它是指( )
A、体积很小的带电体 B、球形带电体
C、带电少的带电体 D、大小和形状对作用力影响可忽略的带电体
2.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是( )
A、摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷
B、摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移
C、不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移
D、以上说法均不正确
3. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是( )
A.甲图:与点电荷等距的a、b两点
B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点
D.丁图:匀强电场中的a、b两点
4. 两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
5.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示。图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断( )
A. 此粒子一定受到静电斥力作用
B. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
C. 粒子在b点的速度一定大于在a点的速度
D. 粒子在a点和c点的速度大小一定相等
6. 如果在某电场中将C的电荷由A点移到B点,电场力做功为J,那么( )
A.A、B两点间的电势差是
B.A、B两点间的电势差是
C.若在A、B两点间移动的电荷,电场力将做的功
D.若在A、B两点间移动的电荷,电场力将做的功
7. 如图所示,正电荷一个带电量为-q的油滴,从点A以速度射入水平方向的匀强电场成角射入电场,如图所示。测得油滴在电场中运动到最高点 B点时速度大小也为,则B点位置在A点的( )
A.正上方 B.右上方
C.左上方 D.无法确定
8. 如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号.则当振动膜片向右振动时( )
A.电容器电容值增大
B.电容器带电荷量减小
C.电容器两极板间的场强增大
D.电阻R上电流方向自左向右
9. 如图所示,将一绝缘导体AB置于一带负电荷的小球近旁。当导体慢慢向小球移近时,关于导体AB下面说法中正确的是( )
A.两端电势不断降低,但A端总比B端低
B.B端面上场强逐渐增大,导体内场强不改变
C.感应电荷在B端的场强总小于A端场强
D.用金属线将A端接地时,将有正电荷不断渗入大地
10. 用两轻绳的末端各系质量分别为mA、、mB的带同种电荷的小球,两绳另一端同系于O点,如图所示,绳长分别为LA、、LB,且mB=2mA,LA=2LB,平衡后绳与竖直方向夹角分别为、β.关于两夹角的大小关系,正确的判断是( )
A、α=β B、α<β C、α>β D、 无法确定
11. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则( )
A.W=8×10-6 J,E>8 V/m
B.W=6×10-6 J,E>6 V/m
C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m
D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m
12. 如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电量为q,它从上极板的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出,则( )
A.微粒的加速度不为零 B.微粒的电势能减少mgd
C.两极板的电势差为 D.M板的电势高于N板的电势
二、填空题(3个小题,5个空。每个空4分,共20分。)
13.已知如图,a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离.在a点固定放置一个带电量为+Q点电荷.将另一个电荷量为+q的点电荷从a、b 间的某一点由静止释放,它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV,则它通过c点时的动能一定________60 eV(填大于、等于或小于).
14.一带电量为1.0×10-8C、质量为2.5×10-3kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动,匀强电场的方向与x轴平行.若从t=0时刻开始计时,已知该物体的位移x与时间t的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以m为单位,t以s为单位.则t=5.0s末物体的速率是_____m/s,该匀强电场的场强为 V/m.
15.如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.则该带电粒子在a点的加速度一定____于在b点的加速度.带电粒子在a点时的电势能一定____于在b点时的电势能.
三、计算题(3个小题,共32分)
16.(8分) 如图所示,正方形ABCD处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行.已知A、B、C三点的电势依次为UA=6.0V,UB=4.0V,UC=-2.0V.⑴求D点的电势UD.⑵在图中画出过A点的电场线(要把作图过程画在图上。只画最后结果不能得分).
17. (10分)在匀强电场中,将一电荷量为-2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为0.02m,两点连线与电场方向成60°角,如图示,问:
(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?
(2)A、B两点间的电势差为多少?
18.(14分) 带电粒子在电压为V的加速电场加速后,在两极板中央垂直进入平行板进入偏转电场,并从偏转电场右下端射出,偏转电场电压为V。若两板的长度为=0.22m,板间距离=0.11m,带电粒子的荷质比为(电荷量与质量的比值)C/kg,不考虑重力,则:
(1)带电粒子从静止到离开加速电场时的速度多大?
(2)带电粒子在偏转电场经历的总时间t为多久?
(3)带电粒子在偏转电场偏移的距离y多大?2
参考答案:
1.D
2.C
3.B
4. C解析:本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为,所以两球间库仑力的大小为,C项正确。如两球原来带正电,则接触各自带电均为+2Q。
5.ABD
6.AC
7.B
8.AC
9.BC
10A
11.A
12.C
13.大于
14. 0.04,104
15.小,大
16. ⑴沿同一匀强电场中任何一个相同方向上,相距同样距离的两点
间的电压都是相同的。
UA- UB=UD- UC
代入已知数得UD=0
⑵在BC上取一点M,使BM=2MC,则UM=0,连接DM是等势面。
由于电场线跟等势面垂直,过A点作DM的垂线,就是电场线。方向指向电势降低方
向,因此指向右下方。
17. (1)电荷由A移到B的过程中,电势能增加了0.1J,所以电场力做功-0.1J。
(2)根据电势差定义式:V。
(3)匀强电场中,有:U=Ed ,代入得:
得:V/m
18. (1)电子进入加速电场后,从静止开始加速,设离开时速度为,得:
得:
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则有:
s
(3)在竖直方向做匀加速直线运动,则有:
·a
· b
·a
·b
·b
·a
·a
·b
甲
乙
丙
丁
α
β
B
LA
A
A
D
B
C
a
b
c
d
M
N
a
b
A
B
C
D
1
A
B
C
D
M