高中物理《第一章 静电场》章末检测 新人教版选修31Word文档下载推荐.docx

高中物理《第一章 静电场》章末检测 新人教版选修31Word文档下载推荐.docx

《高中物理《第一章 静电场》章末检测 新人教版选修31Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理《第一章 静电场》章末检测 新人教版选修31Word文档下载推荐.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

当带电的笔套靠近金属箔圆环时，圆环上部感应出与笔套相异的电荷，下部感应出与笔套相同的电荷，即上、下部电荷量等量异号，选项B正确；

圆环被吸引上来，由静止变运动，力是改变物体运动状态的原因，圆环所受静电力有笔套的引力和斥力，但静电力的合力大于圆环的重力，选项C正确；

笔套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，所以其上电荷不能被全部中和，选项D错误．

3.[2013·

河北冀州]（多选）真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上，x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断中正确的是（　　）

A．点电荷M、N一定为异种电荷

B．点电荷M、N一定为同种电荷

C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1

D．x＝2a处的电势一定为零

BC

因两点电荷之间有E合＝0的位置，则一定为同种电荷，

＝

，则电量之比为4∶1，故B、C正确，A错误；

电势为O处是人为规定的，一般取无限远或大地电势为0，D错．

4.（多选）如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则（　　）

A．点电荷Q一定为正电荷

B．点电荷Q在AB之间

C．A点的电场强度大小为2×

103N/C

D．同一电荷在A点所受的电场力比B点的大

BCD

因正电荷场强和负电荷场强方向都为正，则电荷一定为负电荷位于AB之间，由图象斜率可知EA＝2×

103N/C，EB＝500N/C，故BCD正确．

5.（多选）如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（　　）

A．a对b的静电力一定是引力

B．a对b的静电力可能是斥力

C．a的电量可能比b少

D．a的电量一定比b多

AD

由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a和c一定带同种电荷，a和b一定带异种电荷，并且a的带电量一定比b的带电量要多，这样c才可能平衡．因此A、D对，B、C错．

6.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端．不计重力，下列表述正确的是（　　）

A．粒子在M点的速率最大

B．粒子所受电场力沿电场方向

C．粒子在电场中的加速度不变

D．粒子在电场中的电势能始终在增加

C

根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；

从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加，当到达M点后电场力做正功，速度增加，电势能在减小，则在M点的速度最小，A、D错；

粒子在整个过程中只受电场力，根据牛顿第二定律知加速度不变，C正确．

7.[2014·

郑州高二检测]（多选）如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，下列叙述正确的是（　　）

A．a球的质量比b球的大

B．a、b两球同时落地

C．a球的电荷量比b球的大

D．a、b两球飞行的水平距离相等

AB

设a、b两球间库仑斥力大小为F，分析两球受力可得：

tanα＝

，tanβ＝

，因α＜β，故有ma＞mb，A正确；

剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B正确；

由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b球的小，因此相等时间内，a球的水平距离比b球的小，D错误；

无法比较两球电荷量大小，故C错误．

8.匀强电场的电场强度随时间变化的图象如图所示，匀强电场中有一带电粒子，在t＝0时由静止释放，若带电粒子只受电场力的作用，则在开始运动的4s时间内，下列说法正确的是（　　）

A．在t＝2s时，带电粒子离出发点最远

B．在t＝1.5s时，带电粒子离出发点最远

C．带电粒子将向一个方向运动

D．4s末带电粒子回到原出发点

B

画出vt图象

可知，1.5s末最远，3s末回出发点，粒子做往复运动，故B正确．

9.（多选）如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升

B．滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升

C．电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变

D．电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

BD

当滑动触头向右滑动时，加速电压增大，因此电子经偏转电场时侧移距离减小，电子打在荧光屏上的位置下降，滑动触头左移则上升，A错、B对；

电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度增大，但电子从出发到打在荧光屏上的时间不受侧向运动的影响保持不变，C错、D对．

10.[2013·

河北冀州]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.

－EB.

C.

－ED.

＋E

A

由题干可知，均匀球壳可看成球心处的点电荷，则补上半个球壳包含电量q，故可看成2q位于球心，则在N点产生场强为E′＝

－E，故A正确．

二、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（8分）某匀强电场中的等势面如图所示，相邻等势面间的距离为4mm，则该电场的场强E＝________V/m，一个电荷量为－1.0×

10－8C的点电荷沿半径为4mm的圆弧由圆上A点移到圆上B点，AB是直径，与等势面夹角为60°

，则移动过程中静电力做功________J.

500　2

×

10－8

E＝

V/m＝500V/m，WAB＝qUAB＝－1.0×

10－8×

（－500×

8×

10－3×

sin60°

）J＝2

10－8J.

12.（8分）利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强________（填“越大”或“越小”）．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到________（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．

越大　A

本题考查静电除尘的原理．电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越大；

粉尘吸附电子后带负电，因此向正极A运动．

三、计算题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（10分）如图所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一长9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m，相邻小球距离为L，现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第4个小球进入电场到第5个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．求：

（1）两板间电场强度E；

（2）上述匀速运动过程中速度v的大小．

（1）

mg　

（2）

10mg＝4qE

mg

（2）由动能定理得

10mg·

3L－（qE·

3L＋qE·

2L＋qE·

L）＝

10mv2

v＝

.

14.（10分）如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间有匀强电场，一个带电粒子以垂直电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板中点，若不计重力，为了使粒子恰好能飞出电场，N板应向下移动多少？

d

M、N两板间的距离为d，设板长为L，由题意可知，

d＝

①

dx＝

②

由①②式可得

⇒

a＝

即

有

，得dx＝2d.

故N板下移的距离为

Δs1＝dx－d＝d.

15.（12分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v.已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.求：

（1）C、O间的电势差UCO；

（2）O点处的电场强度E的大小；

（3）小球p经过O点时的加速度；

（4）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度．

（1）

（2）

　（3）g＋

　（4）

v

（1）小球p由C运动到O的过程，由动能定理得

mgd＋qUCO＝

mv2－0

所以UCO＝

（2）小球p经过O点时受力如图

由库仑定律得

F1＝F2＝k

它们的合力为

F＝F1cos45°

＋F2cos45°

③

所以O点处的电场强度

④

（3）由牛顿第二定律得：

mg＋qE＝ma⑤

所以a＝g＋

⑥

（4）小球p由O运动到D的过程，由动能定理得

mgd＋qUOD＝

mv

－

mv2⑦

由电场特点可知UCO＝UOD⑧

联立①⑦⑧解得vD＝

16.（12分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳（不伸缩）悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°

，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直，BO＝CO＝DO＝l.

（1）将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB的大小．

（2）当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：

小

球首次经过悬点O正下方时的速率．（计算结果可带根号，取sin53°

＝0.8）

（2）

（1）小球由B点到C点的过程中

（mg－Eq）l＝

由在C点绳中的拉力恰等于小球重力知

FC－mg＝m

，则vC＝0

由在A点小球处于平衡知：

Eq＝mgtan53°

mg，

所以vB＝

（2）小球由D点静止释放后沿与竖直方向夹角θ＝53°

的方向做匀加速直线运动，直至运动到O点正下方的P点，OP距离h＝lcot53°

l.

在此过程中，绳中张力始终为零，故此过程中的加速度a和位移x分别为a＝

g，x＝

l，所以小球到达悬点正下方时的速率v＝