1、1第 1章 静电场章末检测试卷(一)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 14小题，每小题 4分，共 56分.19 题为单选题，1014 题为多选题，全部选对得 4分，有选对但不全的得 2分，有选错的得 0分)1.(2018山东济宁市高一下期末)关于电场强度的定义式 E ，下面说法中正确的是( )FqA.q越大则 E越小B.q为试探电荷的电荷量C.q为场源电荷的电荷量D.E的方向与试探电荷的受力方向相同答案 B2.(2018山东日照市高一下期末)近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第关于场的观点，电场已经被证明是客观存在的.下列关于电场的说法，正确的是( )A.电场线与等
2、势面处处相互垂直B.同一等势面上各点电场强度相同C.电场强度越小的地方，电势越低D.电场中电势降落的方向就是电场强度的方向答案 A3.两个完全相同的金属球 A和 B带电荷量之比为 17，相距为 r.两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( )A.37 B.47C.97 D.167答案 C解析 接触前，两小球之间的库仑力为 F k 7 k ，接触后两者所带电荷量均为q7qr2 q2r2q 3 q，两小球之间的库仑力为 F k 9 k ，故 F F97，C 正确.7q q2 3q3qr2 q2r24.(2018山东德州市高一下期末)如图 1所示
3、， M、 N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的 P点释放一个带负电粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是( )2图 1A.粒子将一直沿中垂线 PO做单方向直线运动B.从 P到 O的过程中，加速度可能先变大再变小，速度越来越大C.整个运动过程中，粒子在 O点时，加速度最大D.整个运动过程中，粒子的电势能一直增加答案 B5.(2018山东东营市高一下期末)如图 2所示，一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的轴线上有 a、 b、 d三个点， a和 b、 b和 c、 c和 d间的距离均为 R，在 a点处有一电荷量为 q(q0)的固定点
4、电荷.已知 b点处的场强为 0，则 d点处场强的大小为( k为静电力常量)( )图 2A.k B.k2qR2 10q9R2C.k D.k8q9R2 9Q q9R2答案 B6.如图 3所示是由电源 E、灵敏电流计 G、滑动变阻器 R和平行板电容器 C组成的电路，开关 S闭合.在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由 a到 b电流的是( )图 3A.在平行板电容器中插入电介质B.减小平行板电容器两极板间的距离C.减小平行板电容器两极板的正对面积D.增大平行板电容器两极板的正对面积答案 C解析 电容器保持和电源连接，电压 U一定，在平行板电容器中插入电介质，由 C3知电容增大，由 C 知带电荷量增加，
5、电容器充电，电路中有 b到 a方向的电流通 rS4 kd QU过灵敏电流计，故 A错误.减小平行板电容器两极板间的距离，由 C 知电容增大， rS4 kd由 C 知带电荷量增加，电容器充电，电路中有 b到 a方向的电流通过灵敏电流计，故 BQU错误.减小平行板电容器两极板的正对面积，由 C 知电容减小，由 C 知带电荷量 rS4 kd QU减小，电容器放电，电路中有 a到 b方向的电流通过灵敏电流计，故 C正确.同理 D错误.7.如图 4所示，一圆心为 O、半径为 R的圆中有两条互相垂直的直径 AC和 BD，电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于 AC对称， Q与 O点的连线和
6、OC间夹角为60.两个点电荷的连线与 AC的交点为 P，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是( )图 4A.P点的场强为 0，电势也为 0B.A点电势低于 C点电势C.点电荷 q从 A到 C的过程中电势能先减小后增大D.点电荷 q在 B点具有的电势能小于在 D点具有的电势能答案 D解析 Q在 P点产生的场强方向向右， Q在 P点产生的场强方向也向右，根据叠加原理可知 P点的场强不为 0，故 A错误. AC连线是等量异种点电荷电场中一条等势线，故 A、 C两点的电势相等，点电荷 q从 A到 C的过程中电势能不变，故 B、C 错误.根据顺着电场线方向电势降低，结合电场线的分布情况可知， B点的电
7、势高于 D点电势，由电势能公式Ep q 分析可知：点电荷 q在 B点具有的电势能小于在 D点具有的电势能，故 D正确.8.如图 5所示为研究影响平行板电容器电容决定因素的实验装置，使电容器两极板上带有等量异种电荷，并在电容器间用绝缘丝线悬挂一带电铝球，下列说法正确的是( )图 5A.只将电容器 b板向左平移，静电计指针的张角与丝线偏角均变小B.只将电容器 b板向上平移，静电计指针的张角与丝线偏角均变大4C.只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角与丝线偏角均变大D.只增加极板带电荷量，静电计指针的张角与丝线偏角均变大，表明电容增大答案 B59.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图 6所示.从坐
8、标原点沿 y轴前进 0.2m到 A点，电势降低了 10 V，从坐标原点沿 x轴前进 0.2m到 B点，电势升高了 10 V，则匀强电2 2场的场强大小和方向为( )图 6A.50V/m，方向 B AB.50V/m，方向 A BC.100V/m，方向 B AD.100V/m，方向垂直 AB斜向下答案 C解析 连接 AB，由题意可知， AB中点 C点电势应与坐标原点 O相等，连线 OC即为等势线，与等势线 OC垂直的方向为电场的方向，沿电场线方向电势降低，故电场方向由 B A，其大小 E V/m 100 V/m，选项 C正确.Ud 102 10220.210.如图 7所示，在 x轴上关于原点 O对
9、称的两点固定放置等量异种点电荷 Q和 Q， x轴上的 P点位于 Q的右侧.下列判断正确的是( )图 7A.在 x轴上还有一点与 P点电场强度相同B.在 x轴上还有两点与 P点电场强度相同C.若将一试探电荷 q从 P点移至 O点，电势能增大D.若将一试探电荷 q从 P点移至 O点，电势能减小答案 AC11.如图 8所示，一个电场的电场线分布关于 y轴对称，等腰直角三角形 OPQ处于电场中，A为 OQ中点，则下列说法中正确的是( )图 86A.Q点的电势比 A点的电势低B.将负电荷由 O点移动到 P点，电场力做正功C.OA两点间的电势差大于 AQ两点间的电势差D.在 O点静止释放一个带正电粒子(不
10、计重力)，该粒子将沿 y轴正方向做匀变速直线运动答案 AC解析 因为沿着电场线的方向电势降低，所以 Q点的电势低于 A点的电势，选项 A正确；将负电荷由 O点移到 P点，电场力做负功，选项 B错误；由于 OA之间的电场强度大于 AQ之间的电场强度，而 OA AQ，故 OA两点间的电势差大于 AQ两点间的电势差，选项 C正确；沿 y轴正方向，电场线越来越疏，电场强度越来越小，故在 O点静止释放的带正电粒子将沿 y轴正方向做加速度越来越小的加速运动，选项 D错误.12.如图 9所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过 A、 B两极板间的加速电场后飞出，不计重力及空气阻力的作用，则(
11、)图 9A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等答案 BD解析 由于电荷量和质量相等，因此产生的加速度相等，初速度越大的带电粒子经过电场所需的时间越短，A 错误；加速时间越短，则速度的变化量越小，C 错误；由于电场力做功与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相等，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等，动能的增加量也相等，B、D 正确.13.如图 10所示，匀强电场中有一平行四边形 abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中 a10V， c6V， d8V，
12、则下列说法正确的是( )图 10A.b点电势 b4VB.b点电势 b8V7C.场强平行于 ad方向D.场强垂直于 bd向下答案 BD14.如图 11甲所示，两平行金属板在真空中竖直放置，左极板接地，中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图乙所示.电子原来静止在左极板小孔处.不计重力作用，下列说法中正确的是( )图 11A.从 t0 时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从 t0 时刻释放电子，电子可能在两板间做往复运动C.从 t 时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上T4D.从 t 时刻释放电子，电子必将打到左极板上3T8答案 AC解析 从 t0 时刻释放电子
13、，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速 ，接着匀减T2速 ，速度减小到零后，又开始向右匀加速 ，接着匀减速 直到打在右极板上，电子不T2 T2 T2可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上.从 t时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速 ，接着匀减速 ，速度减小T4 T4 T4到零后，改为向左再匀加速 ，接着匀减速 ，即在两板间做往复运动；如果两板间距离不T4 T4够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上.从 t 时刻释放电子，如3T8果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第一次向右运动没有打在右极板
14、上，那就一定会在向左运动过程中打在左极板上.选 A、C.二、计算题(本题共 4小题，共 44分)15.(8分)(2018山东聊城市高一下期末)如图 12所示，两平行金属板 A、 B间有一匀强电场， C、 D为电场中的两点，且 CD4cm，其连线的延长线与金属板 A成 30角.已知电子从 C点移到 D点的过程中电场力做功为4.810 17 J，元电荷 e1.610 19 C.求：8图 12(1)C、 D两点间的电势差 UCD、匀强电场的场强大小 E；(2)若选取 A板的电势 A0， C点距 A板 1cm，电子在 D点的电势能为多少？答案 (1)300V 1.510 4V/m (2)7.210 1
15、7 J解析 (1)电子从 C点移到 D点UCD V300VWCDq 4.810 17 1.610 19E V/m1.510 4 V/mUCDdCDsin30 300410 20.5(2)UAD Ed1.510 43102 V450V由 UAD A D和 A0 得 D450V电子在 D点的电势能为 Ep q D1.610 19 (450) J7.210 17 J.16.(10分)如图 13所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两极板间，距下极板 0.8cm，两极板间的电势差为 300V.如果两极板间电势差减小到 60V，则带电小球运动到极板上需多长时间？( g取 10m/s2，结果保留两
16、位有效数字)图 13答案 4.510 2 s解析 取带电小球为研究对象，设它带的电荷量为 q，则带电小球受重力 mg和电场力 qE的作用.当 U1300V 时，小球受力平衡：mg q U1d当 U260V 时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：由 F ma知： mg q ma U2d又 h at2 12由得：9t s2U1hU1 U2g 23000.810 2300 60104.510 2 s.17.(12分)如图 14所示，人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约 U35mV(1mV10 3 V)，细胞膜厚度约 d7.010 9 m.细胞膜有选择的让钾或钠离子通过，以保持细胞内、外的电势差和
17、渗透压.当一个一价的钠离子(电荷量 q1.610 19 C，质量约为 m4.010 26 kg)，从图中的 A由静止开始运动到 B(A、 B为膜内、外上的两点)，细胞膜内的电场看做匀强电场，且电势关系为 A B，求：图 14(1)它受到的电场力多大？(2)它到达 B时的速度大小；(3)一价钠离子的电势能是增加还是减少？改变量大小是多少？答案 (1)8.010 13 N (2)200 m/s7(3)电势能减少 5.610 21 J解析 (1)膜内电场的电场强度为 EUd钠离子所受电场力为F qE q 1.610 19 N8.010 13 NUd 3510 37.010 9(2)钠离子从 A到 B
18、的过程，由动能定理得qU mv212所以 v m/s2qUm 21.610 193510 34.010 26200 m/s7(3)由于电场力对钠离子做正功，故其电势能减少. Ep qU1.610 19 35103 J5.610 21 J.1018.(14分)如图 15所示，带电荷量为 Q的正电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有 A、 B两点，且 A、 B和 C在同一直线上， A和 C相距为 L， B为 AC的中点.现将一带电小球从 A点由静止释放，当带电小球运动到 B点时速度正好又为零，已知带电小球在 A点处的加速度大小为 ，静电力常量为 k，求：g4图 15(1)小球运动到 B点时的加速度；(2)B和 A两点间的电势差(用 k、 Q和 L表示).答案 (1) ，方向沿斜面向上 (2)g2 kQL解析 (1)由题意知，带电小球带正电，设带电小球的电荷量为 q.带电小球在 A点时由牛顿第二定律得：mgsin30 k maA QqL2带电小球在 B点时由牛顿第二定律得：k mgsin30 maB QqL22取立式解得： aB ，方向沿斜面向上. g2(2)由 A点到 B点对小球运用动能定理得mgsin30 qUBA0 L2联立式解得 UBA .kQL
