高二《静电场》复习检测题
命题人:物理熊猫
一,选择题(每题4分,共40分)
1.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两点,它们间库仑力的大小为F。如果把两小球相互接触后将其固定的距离变为r/2,则两球间库仑力的大小为:( )
A. B. C. D.
2.如图1所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断:( )
A.电场线方向由B指向A B.场强大小EA>EB
C.Q为负电荷,则Q在B点右侧 D.Q不可能为正电荷
图1
3.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图2所示,电场强度为零的地方在 ( )
A.A和B之间 B.A右侧
C.B左侧 D.A的右侧及B的左侧
4.一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F,该点场强大小为E,则下面能正确反映这三者关系的是 ( )
5.如图3所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( )
A.自由落体运动 B.曲线运动
C.沿着悬线的延长线作匀加速运动 D.变加速直线运动
6.如右图是表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,下列叙述正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法确定这四个点的场强大小关系
7.对于电容C=Q/U,以下说法正确的是( )
A.一只电容充电荷量越大,电容就越大
B.对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C.可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比
D.如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容
8.某静电场中的电场线如图4所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
9.如图5所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池的两极,一带正电的小球悬挂在电容器的内部,闭合开关S,给电容器充电,稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为,则( )
A.若保持开关S闭合,A板向B板靠近,则增大
B.若保持开关S闭合,A板向B板靠近,则不变
C.若开关S断开,A板向B板靠近,则增大
D.若开关S断开,A板向B板靠近,则不变
10.如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带负电的粒子(不计重力),在该区域内的运动轨迹,对于这轨道上的a、b、c三点来说,下列选项说法正确的是( )
A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点所受的合力
C.粒子在三点的动能大小为
D.粒子在三点的电势能大小为
二,填空题(每题5分,共15分)
11.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 ,电子的动能 ,运动周期 。(填增大、减小、不变)
12.如图8所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为1.0×104V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm,若B接地,则A、C间电势差UAC=____ ,将带电量为-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为__ __。
13.如上图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图)。
三,计算题(四个小题,共45分)
14.(10分)如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电量为q,在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中。已知静电力恒量k和重力加速度g,求:
(1)A球刚释放时的加速度;
(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离。
15.(10分)一个不带电的平行板电容器,用电压为60V的直流电源(不计电源的内阻)充电,充电过程中电源耗去了4.8×10-6J的能量,试求:(1)这个电容器的电容 (2)在充电过程中,从一个极板转移至另一个极板的电子数目。
16.(15分)如图14所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m。将细杆从水平位置自由释放,则:
(1)请说明小球由A到B的过程中电势能如何变化
(2)求出小球在最低点时的速率。
(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力。
17.(10分)一束电子流在经U=5000V的加速电场加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的电场,如图15所示,若两极间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
参考答案
一,选择题
1. D 2. A 3. C 4. BC 5. C 6. B 7. B 8. ACD 9. AD 10. BD
二,填空题
11,增大、减小、增大;12,40伏特、-6×10-11焦耳
13,图略
三,计算题
14,(1)
(2)当加速度等于零时,小球动能最大,设此时AB间距离为X
解得:
15,(1)电容约为1.3×10-9F
(2)5×1011个
16,(1)从A到B电场力做正功,电势能减小
(2)由动能定理:
(3)
17,400V
图2
B
A
Q
4Q
F
q
O
a
b
c
d
图3
图6
图4
图5
图8
H
A
B
α
A
B
O
q
l
E
m
图14
图15