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1、高二物理电场单元测试 命题人 : 沈士学 一.不定向选择题(每题 3 分,计 36 分,不全 2 分 ) 1.在真空中有两个点电荷,它们之间的作用力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间 的距离增大一倍,则它们之间的静电力大小变为:() A.F B. F/2C. F/4 D. F/6 2.将电量为q 的点电荷放在电场中的A 点,它受到的电场力为F,产生该电场的场源电荷的电 量为 Q,则 A 点的场强大小为:() A. F/QB. Q/ q C. F/q D. Fq 3.下面关于电场的性质说法正确的是:() A电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大 B电场强度大的地方,电场线一定较密
2、C匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关 D两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零 4.电场强度E 的定义式为E=F/q ,下面说法正确的是:() A.该式只适用于点电荷的电场 B.该式中, F 是放入电场中的点电荷受的电场力,q 是放入电场中的检验电荷的电量 C.该式中, F 是放入电场中的点电荷受的电场力,q 是产生电场电荷的电量 D.电场中的同一点,该比值可能是不同的 5.在静电场中:() A.场强为零区域,电势一定为零B.场强处处相等的区域,电势也处处相等 C.电势降低的方向一定是场强的方向D.同一电场中 等差 等势面分布密的地方, 场强一定较大 6.如图 1 所示, A、B、
3、C、D 表示的是四种不同电场线,一正电荷在电场中由P 向 Q 做加速运 动,其中所受电场力越来越大的是:() 7. 如图 2所示, a、b、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab=bc,a、b 两点间电压为10V,则 b、c 两点间电压:( ) A.等于 10V B.大于 10V C.小于 10V D.条件不足,无法判断 8.在静电场中,下述说法正确的是:() A正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加 B正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小 C负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加 D负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小 9.下列关于等势面的说法正确的是
4、() A电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B等势面上各点的场强相等 C点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 10 关于场强的三个公式 F E q 2 Q Ek r U E d 的适用范围, 下列说法正确的是 () A三个公式都只能在真空中适用 B公式能在真空中适用,公式和在真空中和介质中都适用 C公式和能在真空中适用,公式在真空中和介质中都适用 D.公式适用于任何电场,公式只适用于真空的点电荷形成的电场,公式只适用于匀强电 场 11.如图 3 示,一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带 正电的小球Q 缓慢
5、靠近,但不接触,也 没有发生放电现象,则下列说法中正确的是:( ) AB 端的感应电荷为负电荷B导体内场强越来越大 C导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强 DC、 B 两点的电势始终相同 12.如图 4 所示中 a、b 和 c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V 和 1.5V.一质子( H 1 1 )从等势面a 上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等 势面 b 时的速率为v,则对质子的运动判断正确的是:() A质子从 a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV B质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV C质子经过
6、等势面c 时的速率为2.25v D质子经过等势面c 时的速率为1.5v 二、填空题 (每空 4 分,共 24 分 ) 13.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球, 电量分别为2q 和 q, 两小球用长为L 的绝缘细线相连, 另用绝缘细线系住带正 电的小球悬于O 点而处于平衡状态.如图 5 所示,重力加速度为g,细线对悬点O 的作用力等于 14.相距 L 的两个点电荷A、B 分别带的电荷量为+9Q 和 Q,放在光滑绝缘 的水平面上,现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态, 问 C 所带的电荷量_,电性为 _并 C 应放在 _位 置上 . 15.质量
7、为 m、带电量为q 的质点,只在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为,AB 弧长为 s,则 AB 两点间的电势差UAB=_,AB 弧 中点的场强大小E=_. 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 + C B Q 图 3 P l o +2q - q E 图 5 图 2 a b c b c a 图 2 P B Q P P A Q P C Q P D Q 图 1 答案 1314. 15. 三.计算题 (5 小题 ,共计 40 分) 16(8 分)如图6 所示,半径为R 的圆环,均匀带有电荷量为Q 的正电荷,现从环上截去 长s 的一小段,若
8、sR,且圆环剩余部分的电荷分布不变,求圆环剩余部分的电荷在环心O 处产生的场强的大小和方向? 17.( 8分)将带电量为6 10 -6C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点,克服电场力做了 3 10 5 J 的功, (1)则 A、B 间的电势差为多少?( 2)再将电荷从B 移到 C,电场力做了 1.2 10 5J 的功,则 B、C 间的电势差为多少? 18.(8 分)如图7 所示,平行带电金属极板A、B 间的匀强电场场强E=1.210 3 V/m ,两极 板间的距离d=5cm,电场中C 点和 D 点分别到A、B 极板的距离均为0.5cm,C、D 间的水平距 离 L=3cm, B板接地,求
9、: (1)C、D 两点间的电势差UCD; (2)一带电量q=-210 3C 的点电荷从 C 沿直线运动到D 的过程中, 电荷的电势能变化 了多少? 19.(8 分)如图 8 所示,水平放置的A、B 两平行板相距为h,上板 A 带正电, 现有质量为m 的带电量为 +q 的小球在B 板下方距离为H 处, 以初速度v0竖直向上从B 板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A 板,A、B 间的电势差UAB 为多少? 20.(8 分)如图9 所示, A、B、C 为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行 于 该三角形平面 .现将电量为10 8C 的正点电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功610 6J
10、,将另一 电量为 10 8C 的负点电荷从 A点移到 C 点,克服电场力做功3 10 6J, (1)在图中画出电场线的方向. (2)若 AB 边长为 2cm,求该匀强电场的场强大小. 附加题 (10 分)21.如图 10 所示, 在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆 心 O 处固定一点电荷,将质量为m,带电量为 +q 的小球从圆弧管的水平直径 端点 A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力, (1)则固定于圆心处的点电荷在A B 弧中点处的电场强度大小? ( 2)若 把 O 处 固 定 的 点 电 荷 拿 走 ,加 上 一 个 竖 直 向 下 场 强 为 E 的 匀 强 电
11、场 , 带 电 小 球 仍 从A 点 由 静 止 释 放 , 下 滑 到 最 低 点B 时 , 小 球 对 环 的 压 力 多 大 ? 参考答案 H h A B v0 图 8 s O 图 6 A B C O 图 10 C B A 图 9 A 图 7 C B D - + 1.C 2.C 3.B 4.B 5.D 6.D 7.C 8.BC 9.CD 10.BCD 11.CD 12.BD 13. 2mg+qE 14. 9 Q/4;正电荷;在AB 的连线上,距离B 等于 L/2,距离 A 等于 3L/2 15.0, sq mv 2 16. 解:先求出 开口 s 对称部分的电量: s R Q Q 2 (3
12、 分) 由场强的决定式得: 32 2 R skQ R Q kE, (3 分)方向由圆心O 指向 开口 s. (2 分) 17.解 :(1)5 106 103 6 5 q W U AB AB V (4 分) (2) 2 106 102. 1 6 5 q W U BC BC V (4 分) 18.解:(1) 48104102 .1 23 dEUDCV,所以 :UCD=-48V (4 分) (2) CDCD qUW-210 3(-48)= 9.6 10-2J,所以电势减少 , =9.610 -2J (4 分) 19. 由 动 能 定 理 得 : AB qUhHmg)( 2 0 2 1 0mv(5 分
13、) q Hhgvm UAB 2 )(2 2 0 (3 分) 20.解 :(1) 600 10 106 8 6 q W U AB AB V (2 分) 300 10 103 8 6 q W U AC AC V (2 分) 所以场强方向为A 到 B 方向的匀强电场(2 分 ) (2) 4 2 103 102 600 d U EdEU AB V/m(4 分) 21.解: (1 ) 由A 到B,由 动 能 定 理 得 :0 2 12 mvmgr(2 分) 在B 点 , 对 小 球 由 牛 顿 第 二 定 律 得 : r v mmgqE 2 (1 分) 联 立 以 上 两 式 解 得 : E=3mg/q 由是点电荷 -Q 形成的电场,由E=kQ/r 2 得到,等势面上各处的场强大小均相等,即A B 弧中点处的电场强度为E=3mg/q(1 分) ( 2) 设 小 球 到 达B 点 时 的 速 度 为v,由 动 能 定 理 得 2 2 1 )(mvrqEmg (2 分 ) 在B 点 处 小 球 对 环 的 弹 力 为N,由 牛 顿 第 二 定 律 得 : NmgqEm v r 2 (2 分) 联 立 和 式 , 解 得 小 球 在 B点 受 到 环 的 压 力 为 : )(3qEmgN(1 分) 由牛顿第三定律得: 小 球 在B 点 对 环 的 压 力 大 小 为)(3qEmgN(1 分 )
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