2020高中物理 第1、2章 静电场 电势能与电势差 148单元测试 鲁科版选修3-1 9页

第 1、2 章《静电场》《电势能与电势差》单元测试 本试卷满分为 120 分，考试时间 100 分钟 一、 单项选择题（本题共 5 小题；每小题 3 分，共 15 分。每小题只有一个选项 是正确的） 1．关于库仑定律的公式 ，下列说法中正确的是 ( ) A．当真空中的两个点电荷间的距离 r→0 时，它们之间的静电力 F→∞ B．当真空中的两个点电荷间的距离 r→∞时，它们之间的静电力 F→0 C．当两个点电荷之间的距离 r→∞时，库仑定律的公式就不适用了 D．当两个点电荷之间的距离 r→0 时，电荷不能看成是点电荷，这时它们之间没 静电力 2.对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电场强度也为零，那 么 ( ) A．电势为零的点，电场强度一定为零，反之亦然 B．电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零 C．电场强度为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零 D．场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零 3．某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示， 如果该电容器两端的电压从 40V 降低到 36V，电容器的电量 减少了 ( ) A．0.02C B．0.08C C．0.16C D．0.20C 4．下列说法中不正确．．．的是 （ ） A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场是一种物质，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C. 电场是人为设想出来的，其实并不存在 D. 电场是有质量、能量的物质 5. A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速 度从 A 点沿电场线运动到 B 点，其速度-时间图像如图甲所示。则这一电场可能是图 乙中的 ( ) 二、不定项选择题（本题共 8 小题；每小题 5 分，共 40 分。在每小题给出的四个选 项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对 的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分．） 6．下列物理量与试探电荷无关的是 ( ) A．电场强度 E B．电场力 F C．电势φ D．电势能 EP 7．下列关于电场线的说法中正确的是 （ ） A．在静电场中释放点电荷，在电场力作用下该点电荷一定沿电场线运动 B．电场线上某点的切线方向与在该处正电荷的运动方向相同 C．电场线上某点的切线方向与在该处的电荷所受的电场力方向相同 D．在静电场中，电场线从正电荷或无穷远出发终止于无穷远或负电荷 8．如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有 a、b 两个带电微粒 （不计微粒间的相互作用），分别竖直向上、竖直向下做匀速运动，则下列 说法中正确的是 ( ) v t0 甲 A B A A B B A B D A B C 乙 A．两带电微粒带异种电荷 B．两微粒所受的电场力等大、反向 C．带电微粒 a 重力势能、电势能均增加 D．带电微粒 b 电势能增加，机械能减小 9．如图所示的实验装置中，极板 A 接地，平行板电容器的极板 B 与一 个灵敏的静电计相接．将 A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离 时，电容器所带的电量 Q、电容 C、两极间的电压 U，电容器两极板间 的场强 E 的变化情况是 ( ) A．Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小 B．Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变 C．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D．Q 不变，C 变小，U 变大，E 变小 10．如图所示，a、b、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c 为 ab 中点， a、b 电势分别为φa=5V，φc=3V，则下列叙述正确的是 ( ) A．c 点的电势一定为 4V B．a 点的场强 Ea 一定大于 b 点处的场强 Eb C．一正电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定减少 D．一正电荷运动到 c 点时受到的电场力由 c 指向 a 11．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为 10－6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从 A 点运动到 B 点时动能减 少 了 10 － 5 J ， 已 知 A 点 的 电 势 为 － 10 V ， 则 以 下 判 断 正 确 的 是 ( ) A．微粒的运动轨迹如图中的虚线 1 所示 B．微粒的运动轨迹如图中的虚线 2 所示 C．B 点电势为零 D．B 点电势为－20 V 12．一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场，且恰能从右侧 A B 2 1 极板边缘飞出，若粒子 的初动能增大一倍，要使他仍从右侧边缘飞出（不计重力），则 ( ) A．将极板长度变为原来的 2 倍 B．将两极板间的电压增大为原来的 2 倍 C．将两极板的带电量减为原来的 1/2 倍 D．将电压减为一半，同时将极板长度增加为 2 倍 13.如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中 的左侧以相同的初速垂直于电场方向进入电场，它们分别落到 A、B、C 三点， 则可以断定 ( ) A．落到 A 点的小球带正电，落到 C 点的小球带负电 B．三小球在电场中运动时间相等 C．三小球到达负极板的动能关系是 D．三小球在电场中运动的加速度是 aA＞aB＞aC 三、填空题（每空 2 分，共 22 分） 14．如图所示为等量异种点电荷的电场线和等势面示意图，从图 中我们可以看出，A、B 两点的场强 、电势 ，C、D 两点的场强 、 电势 （以上四空均填“相同”或“不同”）。 15．带电量为 C 的粒子先后经过电场中的 A、B 两点，克服电场 力做功 J，已知 B 点电势为 50V，则（l）A、B 间两点间的电势 差是 ；（2）A 点的电势 ；（3）电势能的变化 ；（4）把电量为 C 的电荷放在 A 点的电势能 ． 16．如图所示，质量为 m 的小球用绝缘细线悬挂在 O 点，放在匀强电场中，在图示 位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为 E，方向水平向右，那么小球的电 荷量 _______；此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是_________ （填直线或曲线），小球的加速度为_____ __________． 四、计算题（4 小题共计 43 分） 17．（10 分）如图所示，在正的点电荷 Q 的电场中有 a、b 两点，它们到点电荷 Q 的 距离 。 （l）a、b 两点哪点电势高？ （2）将一负电荷放在 a、b 两点，哪点电势能较大？ （3）若 a、b 两点间的电势差为 100V，将二价负离子由 a 点移到 b 点是电场力 对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？(二价负离子电量ｑ＝－２×１．６ ×１０－１９Ｃ) 18. （10 分）如图所示，QA=3×10-8C，QB=－3×10-8C，A，B 两球相距 5cm，在水平 方向匀强电场作用下，A，B 在悬点正下方保持静止，悬线竖直，求 A，B 连线中点 的合场强。（两带电小球可看作质点） A B 19．（10 分）长为 l 的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电量为＋q、质量为 m 的带电粒子，以初速 紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘 射出，末速度恰与下板成 30°，如图所示．求： （1）粒子末速度的大小； （2）匀强电场的场强； （3）两板间的距离 d． 20.（13 分）如图所示，空间存在着强度 E=2.5×102N/C 方向竖直向上的匀强电场， 在电场内一长为 L=0.5m 的绝缘细线，一端固定在 O 点，一端拴着质量 m=0.5kg、 电荷量 q=4×10－2C 的小球.现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当 小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取 g=10m/s2.求： （1）小球的电性； （2）细线能承受的最大拉力； （3）当小球继续运动后与 O 点水平方向距离为 L 时，小球距 O 点的高度. 答案 一． 二 选择题(共 55 分 ) 三、填空题（每空 2 分，共 22 分） 14. 相同；不同；不同；相同 15. （1） V；（2） V；（3） J；（4） 16. 直线 2g 三、计算题（4 小题共计 43 分） 17．解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断 a 点的电势较高 (2 分 ) （2）可知 Ua>Ub，Uab>0，当把负电荷从 a 点移往 b 点， Wab= qUab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在 b 点电势能较大(3 分 ) （3）若 Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，将该离子从 a 点移往 b 点，电场力做功 Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，即克服电场力做功 选 择 题 答 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C A C A AC D D C C 11 12 13 AC BD ACD ３．２×１０－１７Ｊ(5 分 ) 18. 解： (2 分 )方向水平向左 (1 分 ) A. B 两 带 电 体 在 连 线 的 中 点 处 分 别 产 生 的 电 场 强 度 (2 分 ) 方向水平向右(1 分 ) 所以 (3 分 ) 方向水 平向右(1 分 ) 19．由牛顿定律和运动学公式求解 由速度矢量图（如图）得粒子末速度 (3 分 ) 粒 子 在 电 场 中 运 动 时 间 ， 粒 子 射 出 电 场 时 沿 场 强 方 向 的 分 速 度 (2 分 ) 由 有 ，则场强： (3 分 ) 两板间距离： (2 分 ) 20. 解 : （1）由小球运动到最高点可知，小球带正电（1 分） （2）设小球运动到最高点时速度为 v，对该过程由动能定理有， ①（2 分） 在最高点对小球由牛顿第二定律得， ②（2 分） 由①②式解得，T=15N（1 分） （3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为 a，则 ③（2 分） 设小球在水平方向运动 L 的过程中，历时 t，则 ④（1 分） 设竖直方向上的位移为 s，则 ⑤（1 分） 由①③④⑤解得，s=0.125m（2 分） ∴小球距 O 点高度为 s+L=0.625m. （1 分）