物理《静电场》测试题五.docx

1、物理静电场测试题五物理静电场测试题（五）1下列静电学公式中F、q、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、场强、电势差以及距离Fk；Ek；E；UEd.以下叙述正确的是()A它们都只对点电荷或点电荷的场才成立B只对电荷或点电荷的场成立，只对匀强电场才成立C只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场才成立D只对点电荷成立，对任何电场或静电场都成立2如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由AC运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是()A电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C电势差UABUBCD电势

2、ABb BEa3Eb，abCEa，ab DEaEb，ab4.如图所示，MN是一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下列结论正确的是A带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B负点电荷一定位于M点左侧C带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度5.一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在

3、b点时()A加速度为零 B机械能最大 C电势能最大 D动能最大6.如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的粒子若极板长为L，间距为d.当A、B板加上电压U时，只有某一速度的粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距已知元电荷为e，则从放射源O发射出的粒子的这一速度为()A. B. C. D. 7.如图所示，空间中存在着匀强电场，正方体ABCDEFGH中A、B、C、H四点电势分别为A4 V，B6 V，C9 V，H5 V则下面说法正确的是()A把1 C正电荷从B点经G点移到H点，电场力做功一定是2 JBG点电势可能为

4、6 VCA、G两点的电势差UAG与D、F两点的电势差UDF一定相等D电场强度方向一定与D、G两点的连线垂直8如图所示，真空中水平放置长为L的平行金属板，以两板中间线为x轴，以垂直于极板且过极板右端为y轴建立坐标系在t0时，将图中所示的电压加在两板上，与此同时持续不断的电子沿x轴以速度v0飞入电场，均能从两板间飞出关于电子穿过y轴的位置，正确的描述是()A当Lv0T时，电子从同一位置穿过，这个位置在y轴正方向某处B当Lv0T时，电子从两个不同位置穿过，一个在坐标原点，一个在y轴正方向某处C当Lv0T时，电子在一段区域穿过，这个区域在y轴正方向上从原点开始D当Lv0T时，电子在一段区域穿过，这个区

5、域在y轴正方向上不包括原点在内9(10分)如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至其两端电压为U时所带电量Q，从而再求出电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下：接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转近满刻度，记下此时电流表的示数是I0490 A，电压表的示数U06.0 V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电压和电流断开开关S，同时开始计时，每隔5 s(10 s)测读一次电流I的值，将测得数据填入如下所示的表格中(1)在图乙坐标系上画出It图线；(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_(3)该电容器的电容为：_ _

6、.电流I/A490380280230180100502510时间t/s051015203040505510(6分)在光滑的绝缘水平面上，相距为L的A、B两点分别放着质量为m和2m的两个带电小球QA和QB，将两小球同时释放，已知刚释放时，QB的加速度为a，当QA和QB的距离为_时，QA的加速度大小也是a.11(10分)(2010北京东城区检测)如图所示，一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止重力加速度取g，sin370.6，cos370.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2，小物块

7、的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能答案(1)(2)0.3g(3)0.3mgL12(10分)为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线从A匀速运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB0.4 m，37，q3107 C，F1.5104 N，A点的电势A100 V(不计负电荷受的重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势(2)求q在由A到B的过程中，电势能的变化量是多少？答案(1)(2)4.8105 J13.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L0.1 m，两板间距离d0.4 cm，有

8、一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下极板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间已知微粒质量为m2106 kg，电荷量q1108 C，取g10 m/s2.求：(1)为使第一个微粒的落点范围能在下极板的中点，求微粒入射的初速度v0.(2)若带电微粒以第(1)问中的初速度v0入射，则平行板电容器所获得的电压最大值是多少？答案(1)2.5 m/s(2)6 V14.(10分)(2012浙江宁波八校联考)如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45角的绝缘直杆AC，其下端(C端

9、)距地面高度h0.8 m有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处(g取10 m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向(2)小环从C运动到P过程中的动能增量(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.答案(1)10 m/s2垂直于杆向下(2)4 J(3)2 m/s2013届高考一轮物理复习（人教版）：第六章静电场 时间90分钟满分100分一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列静电学公式中F、q

10、、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、场强、电势差以及距离Fk；Ek；E；UEd.以下叙述正确的是()A它们都只对点电荷或点电荷的场才成立B只对电荷或点电荷的场成立，只对匀强电场才成立C只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场才成立D只对点电荷成立，对任何电场或静电场都成立解析Fk是库仑定律的表达式，仅适用于真空中点电荷的电场；Ek是由库仑定律导出的，因此也只适用于真空中点电荷的电场；E是场强的定义式，适用于任何电场；UEd只适用于匀强电场答案C2如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由AC运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是()

11、A电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C电势差UABUBCD电势ABb BEa3Eb，abCEa，ab DEaEb，ab解析因为E，rbra，所以Ea3Eb，由图中电场强度E的方向可知点电荷为负电荷，电场是负电荷形成的电场，所以ab，因此，B正确答案B5.(2012广东深圳)如图所示，MN是一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下列结论正确的是()A带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B负点电荷一定位于M点左侧C带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D带电粒子在a点的加

12、速度小于在b点的加速度解析本题考查电场力、电势能由粒子运动的轨迹可知，带电粒子受到的电场力向右，电场力对带电粒子做正功，带电粒子的电势能减小，动能逐渐增大，负电荷一定在N侧，带电粒子在a点受到的电场力小于b点的电场力，所以在a点的加速度小于在b点的加速度，C、D项正确答案CD6.一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时()A加速度为零 B机械能最大C电势能最大 D动能最大解析从题图上可以看

13、出小球从a点静止出发到d点仍静止，由动能定理可知：mgRWq00，所以有WqmgR，所以小球带负电，所受到的电场力大小为Fmg，方向水平向左在整个过程中，只有由a到b电场力做了正功，由功能关系可知，在b点机械能最大，选项B对；在b点小球速度要满足圆周运动的规律，所以加速度不为零，选项A错；由b到d电场力做负功，电势能增加，d点电势能最大，选项C错；由于重力和电场力都是恒力，所以这两个力的合力也为恒力，方向为斜向左下方，与竖直方向成45角，由等效法可知，小球应该运动到合力方向的最低点，即bc两点之间的某一点时，其动能最大，选项D错答案B7.如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细

14、管C组成放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的粒子若极板长为L，间距为d.当A、B板加上电压U时，只有某一速度的粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距已知元电荷为e，则从放射源O发射出的粒子的这一速度为()A. B. C. D. 解析设所求的速度为v0，与上板A成角在垂直于极板的方向上，粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有at2，即dat2，水平位移Lvxt，两式相除得，又vyat，所以vxvy.所以v0.选项C正确答案C8.(2012河南五市毕业班第一次联考)如图所示，空间中存在着匀强电场，正方体ABCDEFGH中A、B、C、H四点电势分别为A4 V，B

15、6 V，C9 V，H5 V则下面说法正确的是()A把1 C正电荷从B点经G点移到H点，电场力做功一定是2 JBG点电势可能为6 VCA、G两点的电势差UAG与D、F两点的电势差UDF一定相等D电场强度方向一定与D、G两点的连线垂直解析电场力做功与路径无关，WBHqUBHq(BH)1 J，A错误在匀强电场中相互平行的直线上(包括同一直线上)距离相等的点电势差相等由ABHG可得G7 V，B错误同理可得各点的电势如图所示，可见UAGAG3 V，UDFDF3 V，C错误由于DG两点电势相等，故DG在同一等势面上，而电场线与等势面是正交的，故D正确答案D9(2010四川理综)如图所示，圆弧虚线表示正点电

16、荷电场的等势面，相邻两等势面间的电势差相等光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动，杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点)，滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连，并以某一初速度从M点运动到N点，OMON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则()A滑块从M到N的过程中，速度可能一直增大B滑块从位置1到2的过程中，电场力做的功比从位置3到4的小C在M、N之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置D在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置解析由OM0，有电压时电子向上偏，而无电压时电子不发生偏转，从原点经过y轴，A错误，B正确当Lv0T时，电子在板间运动时间为

17、一个周期，在y轴方向上必有加速的半个周期，y轴方向上的偏移量必不为零，C错误，D正确答案BD二、实验题(本题包括2小题，共16分)11(10分)如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至其两端电压为U时所带电量Q，从而再求出电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下：接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转近满刻度，记下此时电流表的示数是I0490 A，电压表的示数U06.0 V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电压和电流断开开关S，同时开始计时，每隔5 s(10 s)测读一次电流I的值，将测得数据填入如下所示的表格中(1)在图

18、乙坐标系上画出It图线；(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_(3)该电容器的电容为：_ _.电流I/A490380280230180100502510时间t/s0510152030405055解析(1)根据实验所记录的数据在坐标纸中作It图像(如图丙所示)，注意作图时要描点作图，然后用平滑的曲线连接；(2)由电流强度的定义式qIt和在坐标纸中作出的It图线与运动学中的vt图线类比可知，It图线与时间轴所围成的面积表示放电过程中通过回路的总电量；(3)It图线与时间轴所围成的方格数为34个，则算出放电过程中通过回路的总电量为q34501065 C8.5103 C(3236个均可)，由

19、电容定义式可知CF1.42103F(1.331031.50103均正确)答案(1)见解析(2)放电量(3)1.42103 F12(6分)在光滑的绝缘水平面上，相距为L的A、B两点分别放着质量为m和2m的两个带电小球QA和QB，将两小球同时释放，已知刚释放时，QB的加速度为a，当QA和QB的距离为_时，QA的加速度大小也是a.解析QB的加速度a，QA的加速度也为a时，a.所以，而Fk，Fk，则rL答案L三、计算题(本题包括4个小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)(2010北京东城区检测)如

20、图所示，一带电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止重力加速度取g，sin370.6，cos370.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2，小物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能解析小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，则FNsin37qEFNcos37mg由、可得E(2)若电场强度减小为原来的1/2，则Emgsin37qEcos37ma可得a0.3 g(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得：mgLsin37q

21、ELcos37Ek0可得Ek0.3mgL答案(1)(2)0.3g(3)0.3mgL14(10分)为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线从A匀速运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB0.4 m，37，q3107 C，F1.5104 N，A点的电势A100 V(不计负电荷受的重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势(2)求q在由A到B的过程中，电势能的变化量是多少？解析电荷由A匀速运动到B，说明电荷受到的电场力与恒力F是一对平衡力，等大反向，又因为是负电荷，所以电场力跟场强方向相反，可以判断出场强与F同向再根据电场线与等势面垂直，画出

22、过A、B两点的等势线要求B点的电势和由A到B的过程中电荷电势能的变化量，就要先求出q在由A到B的过程中电场力所做的功(1)电荷由A到B过程中电场力的功WABFABcos(180)4.8105 J，AB两点的电势差UABV160 VABUAB160 V.所以B60 V，电场线及过A、B两点的等势线如图所示(2)WqUAB4.8105 J，q从A到B的过程中电势能增加了4.8105 J答案(1)图见解析(2)4.8105 J15.(14分)如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L0.1 m，两板间距离d0.4 cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央

23、平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下极板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间已知微粒质量为m2106 kg，电荷量q1108 C，取g10 m/s2.求：(1)为使第一个微粒的落点范围能在下极板的中点，求微粒入射的初速度v0.(2)若带电微粒以第(1)问中的初速度v0入射，则平行板电容器所获得的电压最大值是多少？解析(1)第一个微粒进入电容器后只受重力作用，做平抛运动，所以有：v0t，gt2解得v02.5 m/s(2)当平行板电容器所获得的电压最大时，进入电容器的微粒刚好从下极板的右边缘射出，有：Lv0t1atmgqma解得

24、U6 V答案(1)2.5 m/s(2)6 V16.(10分)(2012浙江宁波八校联考)如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h0.8 m有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处(g取10 m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向(2)小环从C运动到P过程中的动能增量(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.解析(1)小环沿AC杆匀速下滑，受力分析如图所示，小环共受3个力，由图可知qEmg，小环离开直杆后，只受重力和电场力，F合mgma，ag10 m/s2，方向垂直于杆向下(2)设小环从C运动到P的过程中动能的增量为EkW重W电，其中W重mgh4 J，W电0，所以Ek4 J.(3)环离开杆做类平抛运动：平行杆方向匀速运动： hv0t，垂直杆方向匀加速运动： hat2，解得v02 m/s.答案(1)10 m/s2垂直于杆向下(2)4 J(3)2 m/s