第1章 静电场 单元测试003（人教版选修3-1）
文档属性
| 名称 | 第1章 静电场 单元测试003（人教版选修3-1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 71.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-10-14 18:44:45 | ||
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文档简介
第1章 静电场 单元测试003
一、单选题：（每道小题只有一个正确答案，每小题3分，共30分。）
1．下列不带电物体处于电场中，其内部场强为零的是
A．铜棒； B．玻璃； C．木片； D．石块。
2．关于电场强度E和电势φ，下列说法中正确的是
A．都是标量； B．前者是矢量，后者是标量；
C．都是矢量； D．前者是标量，后者是矢量。
3．已知电场中的某点的场强为E，电势为φ。则电荷量为q的点电荷在此点受到的电场力和具有的电势能分别为
A．qE，qφ； B．qφ，qE； C．E/q，φ/q； D．φ/q，E/q。
4．两个半径均为R的完全相同的带电金属小球，它们的电荷量分别为4Q和-2Q，在相距为r（r>>5R）时它们间的静电力大小为F。若手握绝缘柄将它们接触后再放到相距为r/2处，则它们间的静电力大小将变为
A．4F； B．2F； C．F/2； D．F/4。
5．在电场中，将电荷量为q的点电荷从A点移到B点，电场力对它做的功为W，则下列说法中不正确的是
A．将此点电荷从B点移到A点，电场力对它做的功为-W；
B．将此点电荷从A点移到C点再移到B点，电场力对它做的功仍为W；
C．将此点电荷从A点移到C点再移到B点，电场力对它做的功大于W；
D．将此点电荷从A点移到C点再移到A点，电场力对它做的功为0。
6．用细线将一质量为m、电荷量为q的小球悬挂在天花板下面，设空中存在沿水平方向的匀强电场。当小球静止时把细线烧断，则小球将做
A．沿电场方向的匀加速直线运动；
B．沿重力方向的自由落体运动；
C．沿悬线的延长线方向的匀加速直线运动；
D．类似平抛运动的匀变速曲线运动。
7．在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零。设ab所在的电场线是竖直方向（但不知向上还是向下）的直线，且a、b间的高度差为h，则
A．带电粒子带负电； B．a点场强大于b点场强；
C．b点场强等于a点场强；D．a、b两点间的电势差为mgh/q。
8．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且
相邻两等势线的电势差相等。一正点电荷在φ3上
时，具有动能20J，它运动到等势线φ1上时速度为
零。令φ2=0，则当它的电势能为4J时，其动能为
A．16J； B．10J； C．6J； D．4J。
9．让氘核和氚核的混合物沿与电场垂直的方向从同一点进入匀强电场，要使它们从电场中的同一点飞出电场，则这些粒子进入电场时必须具有相同的
A．初速度； B．初动能；
C．加速度； D．无法确定。
10．如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合，电容器两极板间有
一质量为m、电荷量为q的油滴静止不动，下列各项叙述中正确的是
A．微粒带正电；
B．断开电键K，则微粒将向下做自由落体运动；
C．断开电键K后增大两极板间距至2d，微粒将向上做匀加速运动，加速度为g/2（g为重力加速度，下同）；
D．保持电键K闭合，减小两极板间距至d/2，微粒将向上做匀加速运动，加速度为g。
二、不定项选择题：（每道小题至少有一个正确答案，每小题4分，共20分。每道小题只有全部选对才能得4分，部分选对且没选错的得2分。）
11． 关于场强和电势，下列看法中正确的是
A．场强为零处电势也一定为零；
B．电势为零处场强可能不为零；
C．电势降低方向就是场强方向；
D．沿场强方向电势一定降低。
12．下列关于电场线和等势面的一些认识中，正确的有
A．电场线和等势面一定垂直相交；B．电场线和等势面一定平行；
C．电场线密的地方，等差等势面也密；
D．静电场的电场线是不闭合的曲线，其等势面也一定是不封闭曲面。
13．如图所示，在场强为E0的匀强电场中放一瓶电解质溶液，a点是瓶侧附近一点，b点是溶液内的一点，c点是液面上方附近一点。则当瓶内液体稳定时
A．溶液内所有正离子都跑到溶液的左界面；
B．a点场强大于E0；
C．b点场强为零；
D．c点的场强方向与液面垂直。
14．如图所示，竖直放置的光滑绝缘圆环形细管（半径为R）处于水平向右的匀强电场（场强为E）中，环中A、C两点与圆心等高，B、D两点与圆心在同一竖直线上。质量为m、电荷量为q的带正电小球在细管中做完整的圆周运动，则
A．小球经过A点时的动能比经过C点时的动能小2qER；
B．小球经过B点时的动能比经过D点时的动能小2mgR；
C．小球经过D点时的动能最大；
D．小球在此细管中运动的最大动能与最小动能之差为2(mg+qE)R。
15．如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒
子从O点经电压U1加速后垂直进入另一匀强电
场，后一电场是由一对电压为U2、长度为L、间
距为d的平行金属极板产生的，则
A．此粒子带负电，经过后一电场后向上极板偏转；
B．经后一电场后的偏移量与带电粒子的种类无关；
C．增大U1同时减小U2，则偏移量增大；
D．增大U1同时减小U2，则偏移量减小。
三、实验题：（共两道小题，每空2分，共16分。按要求直接写出答案。）
16．如图所示，O是一个带正电的物体。把系在绝缘
丝线上的带正电小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，
丝线偏离竖直方向的情况如图所示，由此实验表明：
电荷间的作用力大小与 ① 有关，关系是 ② 。如果把小球挂在P1点不动，增大小球所带的电荷量，将观察到丝线偏离竖直方向的角度 ③ （填“增大”或“减小”），这说明 ④ 。
17．在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。
(1)若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ⑤ （填“变大”或“变小”），此实验
说明平行板电容器的电容随 ⑥ 而增大；
(2)若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ⑦ （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 ⑧ 而增大。
四、计算题：（共三道小题，18小题10分，19、20小题均12分，共34分。解答每道题时都必须有相应的文字说明和方程式，如果是数值题，最后结果保留两位有效数字，且应有相应的单位，若大于100或小于0.0 1均表示成a×10b（1≤a<10）的形式。）
18．在真空中的一根长为L=0.60m的线段的两个端点A、B处分别固定一个点电荷，电荷量分别为QA=4.0×10-5C，QB=-2.0×10-5C。试求：
(1B处点电荷受到的的库仑力；
(2)如果把B处的点电荷取走，求该处场强。
19．A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行，已知AB边长为3.0cm，AD边长为4.0cm，A点电势为72V，B点电势为48V，C点电势为24V。求：
(1) D点电势；
(2)此匀强电场的场强。
20．一带电小球从图中的A点以速率v0竖直向上射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点时，速度方向变为水平，速率变为2v0。已知质点质量为m，带电量为q。求：（重力加速度为g）
(1)电场强度E；
(2)A、B间的电势差UAB。
答案
一、单选题：（3分×10=30分）
二、不定项选择题：（4分×5=20分）
三、实验题：（2分×8=16分）
16．① 两电荷间距离 ，② 电荷间作用力随距离的增大而减小 ，
③ 增 大 ，④ 电荷间作用力随电荷量的增大而增大 。
17．⑤ 变 大 ，⑥ 两极板间正对面积的增大 ，
⑦ 变 大 ，⑧ 两极板间间距离的减小 。
四、计算题：(10分+12分+12分)
18．(1) B处点电荷所受的库仑力的大小：
F=kQA|QB|/L2=9.0×109×4.0×10-5×2.0×10-5/(0.6)2N=20N…………4分
力的方向为沿AB连线并由B指向A。…………1分
(2) B处场强的大小：
E=kQA/L2=9×109×4×10-5/(0.6)2N/C=1.0×10-6N/C…………4分
或者：E=F/QB=20/(2.0×10-5)N/C=1.0×10-6N/C
场强的方向为沿AB延长线并背离A。…………1分
19．(1)由匀强电场的特点知平行线上距离相等的两点间的电压相等，所以UAB=UDC，即φA-φB=φD-φC，所以有由此求得D点电势为
φD=φA+φC-φB=(72+24-48)V=48V…………4分
(2)由题中各点电势数据及上面的计算结果知φA>φB
=φD>φC ，所以对角线BD是等势线，电场场强方
向是由A点垂直指向对角线BD。…………3分
如图，过A点作BD的垂线AF交于F点，则A点
到BD的垂直距离为
d=ABsin∠ABD=AB·AD/BD
= AB·AD/ =2.4cm…………2分
则场强大小为
E=UAB/d=(72-48)/(2.4×10-2)V/m=1.0×103V/m…………3分
20．(1)，其加速度ax由电场力产生，设带电小球从A点运动到B点的时间为t，则
qE=max……………① 2分
v0=axt………………② 1分
它在竖直方向做匀减速运动（末速度为0），其加速度大小为重力加速度g，则
0=v0+(-g)t…………③ 1分
由①②③解得：E=2mg/q……………④ 2分
(2) 带电小球在水平方向做静止开始的匀加速运动，由匀变速直线运动规律可求小球从A点运动到B点的水平位移为：
…………⑤ 2分
x是A、B两点所在等势面间的垂直距离，则
UAB=Ex …………………⑥ 2分
由③④⑤⑥解得：
UAB=2mv02/q 2分
另解：由动能定理，有：qUAB-mgh=m(2v0)2/2- mv02/2 2分
式中h是间的高度差，也就是带电小球从A点运动到B点的竖直位移，则
0-v02= 2(-g)h 2分
由这两式也可求得：UAB=2mv02/q 2分
一、单选题：（每道小题只有一个正确答案，每小题3分，共30分。）
1．下列不带电物体处于电场中，其内部场强为零的是
A．铜棒； B．玻璃； C．木片； D．石块。
2．关于电场强度E和电势φ，下列说法中正确的是
A．都是标量； B．前者是矢量，后者是标量；
C．都是矢量； D．前者是标量，后者是矢量。
3．已知电场中的某点的场强为E，电势为φ。则电荷量为q的点电荷在此点受到的电场力和具有的电势能分别为
A．qE，qφ； B．qφ，qE； C．E/q，φ/q； D．φ/q，E/q。
4．两个半径均为R的完全相同的带电金属小球，它们的电荷量分别为4Q和-2Q，在相距为r（r>>5R）时它们间的静电力大小为F。若手握绝缘柄将它们接触后再放到相距为r/2处，则它们间的静电力大小将变为
A．4F； B．2F； C．F/2； D．F/4。
5．在电场中，将电荷量为q的点电荷从A点移到B点，电场力对它做的功为W，则下列说法中不正确的是
A．将此点电荷从B点移到A点，电场力对它做的功为-W；
B．将此点电荷从A点移到C点再移到B点，电场力对它做的功仍为W；
C．将此点电荷从A点移到C点再移到B点，电场力对它做的功大于W；
D．将此点电荷从A点移到C点再移到A点，电场力对它做的功为0。
6．用细线将一质量为m、电荷量为q的小球悬挂在天花板下面，设空中存在沿水平方向的匀强电场。当小球静止时把细线烧断，则小球将做
A．沿电场方向的匀加速直线运动；
B．沿重力方向的自由落体运动；
C．沿悬线的延长线方向的匀加速直线运动；
D．类似平抛运动的匀变速曲线运动。
7．在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零。设ab所在的电场线是竖直方向（但不知向上还是向下）的直线，且a、b间的高度差为h，则
A．带电粒子带负电； B．a点场强大于b点场强；
C．b点场强等于a点场强；D．a、b两点间的电势差为mgh/q。
8．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且
相邻两等势线的电势差相等。一正点电荷在φ3上
时，具有动能20J，它运动到等势线φ1上时速度为
零。令φ2=0，则当它的电势能为4J时，其动能为
A．16J； B．10J； C．6J； D．4J。
9．让氘核和氚核的混合物沿与电场垂直的方向从同一点进入匀强电场，要使它们从电场中的同一点飞出电场，则这些粒子进入电场时必须具有相同的
A．初速度； B．初动能；
C．加速度； D．无法确定。
10．如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合，电容器两极板间有
一质量为m、电荷量为q的油滴静止不动，下列各项叙述中正确的是
A．微粒带正电；
B．断开电键K，则微粒将向下做自由落体运动；
C．断开电键K后增大两极板间距至2d，微粒将向上做匀加速运动，加速度为g/2（g为重力加速度，下同）；
D．保持电键K闭合，减小两极板间距至d/2，微粒将向上做匀加速运动，加速度为g。
二、不定项选择题：（每道小题至少有一个正确答案，每小题4分，共20分。每道小题只有全部选对才能得4分，部分选对且没选错的得2分。）
11． 关于场强和电势，下列看法中正确的是
A．场强为零处电势也一定为零；
B．电势为零处场强可能不为零；
C．电势降低方向就是场强方向；
D．沿场强方向电势一定降低。
12．下列关于电场线和等势面的一些认识中，正确的有
A．电场线和等势面一定垂直相交；B．电场线和等势面一定平行；
C．电场线密的地方，等差等势面也密；
D．静电场的电场线是不闭合的曲线，其等势面也一定是不封闭曲面。
13．如图所示，在场强为E0的匀强电场中放一瓶电解质溶液，a点是瓶侧附近一点，b点是溶液内的一点，c点是液面上方附近一点。则当瓶内液体稳定时
A．溶液内所有正离子都跑到溶液的左界面；
B．a点场强大于E0；
C．b点场强为零；
D．c点的场强方向与液面垂直。
14．如图所示，竖直放置的光滑绝缘圆环形细管（半径为R）处于水平向右的匀强电场（场强为E）中，环中A、C两点与圆心等高，B、D两点与圆心在同一竖直线上。质量为m、电荷量为q的带正电小球在细管中做完整的圆周运动，则
A．小球经过A点时的动能比经过C点时的动能小2qER；
B．小球经过B点时的动能比经过D点时的动能小2mgR；
C．小球经过D点时的动能最大；
D．小球在此细管中运动的最大动能与最小动能之差为2(mg+qE)R。
15．如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒
子从O点经电压U1加速后垂直进入另一匀强电
场，后一电场是由一对电压为U2、长度为L、间
距为d的平行金属极板产生的，则
A．此粒子带负电，经过后一电场后向上极板偏转；
B．经后一电场后的偏移量与带电粒子的种类无关；
C．增大U1同时减小U2，则偏移量增大；
D．增大U1同时减小U2，则偏移量减小。
三、实验题：（共两道小题，每空2分，共16分。按要求直接写出答案。）
16．如图所示，O是一个带正电的物体。把系在绝缘
丝线上的带正电小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，
丝线偏离竖直方向的情况如图所示，由此实验表明：
电荷间的作用力大小与 ① 有关，关系是 ② 。如果把小球挂在P1点不动，增大小球所带的电荷量，将观察到丝线偏离竖直方向的角度 ③ （填“增大”或“减小”），这说明 ④ 。
17．在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。
(1)若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ⑤ （填“变大”或“变小”），此实验
说明平行板电容器的电容随 ⑥ 而增大；
(2)若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ⑦ （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 ⑧ 而增大。
四、计算题：（共三道小题，18小题10分，19、20小题均12分，共34分。解答每道题时都必须有相应的文字说明和方程式，如果是数值题，最后结果保留两位有效数字，且应有相应的单位，若大于100或小于0.0 1均表示成a×10b（1≤a<10）的形式。）
18．在真空中的一根长为L=0.60m的线段的两个端点A、B处分别固定一个点电荷，电荷量分别为QA=4.0×10-5C，QB=-2.0×10-5C。试求：
(1B处点电荷受到的的库仑力；
(2)如果把B处的点电荷取走，求该处场强。
19．A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行，已知AB边长为3.0cm，AD边长为4.0cm，A点电势为72V，B点电势为48V，C点电势为24V。求：
(1) D点电势；
(2)此匀强电场的场强。
20．一带电小球从图中的A点以速率v0竖直向上射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点时，速度方向变为水平，速率变为2v0。已知质点质量为m，带电量为q。求：（重力加速度为g）
(1)电场强度E；
(2)A、B间的电势差UAB。
答案
一、单选题：（3分×10=30分）
二、不定项选择题：（4分×5=20分）
三、实验题：（2分×8=16分）
16．① 两电荷间距离 ，② 电荷间作用力随距离的增大而减小 ，
③ 增 大 ，④ 电荷间作用力随电荷量的增大而增大 。
17．⑤ 变 大 ，⑥ 两极板间正对面积的增大 ，
⑦ 变 大 ，⑧ 两极板间间距离的减小 。
四、计算题：(10分+12分+12分)
18．(1) B处点电荷所受的库仑力的大小：
F=kQA|QB|/L2=9.0×109×4.0×10-5×2.0×10-5/(0.6)2N=20N…………4分
力的方向为沿AB连线并由B指向A。…………1分
(2) B处场强的大小：
E=kQA/L2=9×109×4×10-5/(0.6)2N/C=1.0×10-6N/C…………4分
或者：E=F/QB=20/(2.0×10-5)N/C=1.0×10-6N/C
场强的方向为沿AB延长线并背离A。…………1分
19．(1)由匀强电场的特点知平行线上距离相等的两点间的电压相等，所以UAB=UDC，即φA-φB=φD-φC，所以有由此求得D点电势为
φD=φA+φC-φB=(72+24-48)V=48V…………4分
(2)由题中各点电势数据及上面的计算结果知φA>φB
=φD>φC ，所以对角线BD是等势线，电场场强方
向是由A点垂直指向对角线BD。…………3分
如图，过A点作BD的垂线AF交于F点，则A点
到BD的垂直距离为
d=ABsin∠ABD=AB·AD/BD
= AB·AD/ =2.4cm…………2分
则场强大小为
E=UAB/d=(72-48)/(2.4×10-2)V/m=1.0×103V/m…………3分
20．(1)，其加速度ax由电场力产生，设带电小球从A点运动到B点的时间为t，则
qE=max……………① 2分
v0=axt………………② 1分
它在竖直方向做匀减速运动（末速度为0），其加速度大小为重力加速度g，则
0=v0+(-g)t…………③ 1分
由①②③解得：E=2mg/q……………④ 2分
(2) 带电小球在水平方向做静止开始的匀加速运动，由匀变速直线运动规律可求小球从A点运动到B点的水平位移为：
…………⑤ 2分
x是A、B两点所在等势面间的垂直距离，则
UAB=Ex …………………⑥ 2分
由③④⑤⑥解得：
UAB=2mv02/q 2分
另解：由动能定理，有：qUAB-mgh=m(2v0)2/2- mv02/2 2分
式中h是间的高度差，也就是带电小球从A点运动到B点的竖直位移，则
0-v02= 2(-g)h 2分
由这两式也可求得：UAB=2mv02/q 2分