(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案最新（精华版）.docx

一、选择题静电场单元测试1. 如图所示， a、b、c 为电场中同一条电场线上的三点， c 为 ab 的中点， a、b 点的电势分别为 φa＝ 5 V ， φ b＝ 3 V ，下列叙述正确的是 ( )A. 该电场在 c 点处的电势一定为 4 VB. a 点处的场强一定大于 b 处的场强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 点时受到的静电力由 c 指向 a2. 如图所示，一个电子以 100 eV 的初动能从 A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在 B点离开电场时，其速度方向与电场线成 150角，则 A与 B两点间的电势差为 ( )A． 300 V B ．－ 300 V 100C．－ 100 V D ．－ 3 V3. 如图所示，在电场中，将一个负电荷从 C点分别沿直线移到 A 点和 B点，克服静电力做功相同．该电场可能是 ( )A. 沿 y 轴正向的匀强电场B. 沿 x 轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4. 如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动， 匀强电场方向竖直向下，则 ( )A. 当小球运动到最高点 a 时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点 b 时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点 a 时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒5. 在静电场中 a、b、c、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知( )A. a、b、 c、d 四点不可能在同一电场线上B. 四点场强关系是 Ec＝ Ea>Eb>E d C．四点场强方向可能不相同 D．以上答案都不对6. 如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷 Q，一表面绝缘带正电的金属球 (可视为质点，且不影响原电场 )自左以速度 v0 开始在金属板上向右运动，在运动过程中 ( ) A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动 C．小球受的电场力不做功 D．电场力对小球先做正功后做负功7. 如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是 ( )8. 图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动， b 点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是 ( )A. b 点的电势一定高于 a 点B. a 点的场强一定大于 b 点C. 带电粒子一定带正电D. 带电粒子在 b 点的速率一定小于在 a 点的速率9. 如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点运动到 N 点的过程中 ( )A. 小物块所受电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小C． M 点的电势一定高于 N 点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10. 如图所示， A， B 两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为 FN，细线对 B 的拉力为 F.若将系 B 的细线断开，下列说法中正确的是 ( )A．刚断开时木盒对地的压力等于 FN B．刚断开时木盒对地的压力等于 FN＋ F C．刚断开时木盒对地的压力等于 FN－ FD．在 B 向上运动的过程中，木盒对地的压力逐渐变大11. 有一匀强电场，其场强为 E，方向水平向右，把一个半径为 r 的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点 A 穿有一个质量为 m，电量为 q( q>0) 的空心小球， 如图所示，当小球由静止开始从 A 点下滑 1/4 圆周到 B 点时，小球对环的压力大小为： ( )A.2 mg B.qE ．C.2mg+qED.2 mg+3 qE12. 如图所示，一金属球原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆 MN ， 金属球感应电荷产生的电场在球内直径上 a、b、c 三点的场强大小分别为 Ea、Eb、Ec，三者相比，则： ( )A. Ea 最大 B.Eb 最大C.Ec 最大 D. Ea=Eb=Ec二、填空题13. 带正电 1.0 10－3 C 的粒子，不计重力，在电场中先后经过 A、B两点，飞经 A 点时动能为 10 J，飞经 B 点时动能为 4 J，则带电粒子从 A 点到 B 点过程中电势能增加了 ，A、B 两点电势差为 ．14. 在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板 M 、N 间的匀强电场中有 A、 B 两点，AB 连线与水平方向成 30角， AB 长为 0.2cm，如图所示．现有一带电量为 410－ 8C的负电荷从 A 沿直线移到 B 点，电场力做正功 2.4 10－ 6J，则 A、B 两点间的电势差大小为 ， 点电势高．若此电荷 q 沿任意路径从 B 到 A 点，电荷电势能变化情况是 ， 此匀强电场的场强大小为 ，若两金属板相距 0.3cm，则两板电势差为 ．15. 如图， 带电量为＋ q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心． 若图中 a 点处的电场强度为零， 根据对称性， 带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小为 ，方向 ． (静电力恒量为 k) 16．如图所示，质量相等的三个小球 A 、B、C，放在光滑的绝缘水平面上，若将 A 、B 两球固定，释放 C 球， C 球的加速度为 1m/s2，方向水平向左．若将 B、C 球固定，释放 A 球，A 球的加速度为 2m/s2，方向水平向左．现将 A 、C 两球固定，释放 B 球，则 B 球加速度大小为 m/s2，方向为 ．三、计算题17. 如图所示， 用长 L 的绝缘细线拴住一个质量为 m，带电荷量为 q 的小球， 线的另一端拴在水平向右的匀强电场中， 开始时把小球、 线拉到和 O 在同一水平面上的 A 点(线拉直 )，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成 60角到达 B 点时，球的速度正好为零．求：(1) B、A 两点的电势差；(2) 匀强电场的场强大小．18. 如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为 R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整 个装置处于方 向竖直向上的匀强电场 E 中．一质量为 m、带电荷量为＋ q 的物块 (可视为质点) ，从水平面上的 A 点以初速度 v0 水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点 C，场强q大小为 E(E 小于 mg)．(1) 试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．(2) 证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小 E 无关，且为一常量．19. 一质量为 m、电荷量为 +q 的小球，从 O 点以和水平方向成 α角的初速度 v0 抛出，当达到最高点 A 时，恰进入一匀强电场中，如图．经过一段时间后，小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S 的 A′点后又折返回到 A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．求(1) 该匀强电场的场强 E 的大小和方向； (即求出图中的 θ角，并在图中标明 E 的方向 )(2) 从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间．1. C [ 该电场不一定是匀强电场， φ c 不一定等于φa＋ φ b2 ＝ 4 V，故 A、B 错误；由 φa＞ φb知，电场线由 a 指向 b，正电荷在 c 点的受力也应由 c 指向 b，选项 D错误；由 Ep＝ qφ 知选项 C 正确． ]vA2. B [ 电子做类平抛运动，在 B点，由速度分解可知 vB＝ cos 60 ＝ 2vA，所以 EkB＝ 4Ek A＝400 eV ，由动能定理得 UAB( － e) ＝Ek B－ EkA，所以 UAB＝－ 300 V ，B 对． ]3. AD [ 由题意知 φA＝φB， A、B 应处在同一等势面上，又 WCA＝ qUCA＜ 0， q＜ 0，故 UCA＞ 0，即 φC＞ φA，符合条件的可能是选项 A、D.]4. CD [ qE＝ mg，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大；若 qE＜ mg，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小；若 qE＞ mg，球在 a 处速度最大，对细线的拉力最大，故A、B 错； a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故 C 正确；小球在运动过程中除重力外，还有静电力做功，机械能不守恒， D 正确． ]5.B 解析：场强与检验电荷电量的大小无关．6. BC解析：金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直， 则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下， 所以带电小球所受的重力、 支持力和电场力均在竖直方向上， 合力为零． 故带电小球做匀速直线运动，∴B 正确；又由于电场力与表面垂直，对小球不做功，故 C 正确， D 错误．7. 答案： C8. 答案： BD解析：由等势线的分布画出电场线的分布如图所示，可知 a 点的场强大， B 正确，根据轨迹可判断电场力指向左方， 电场力做负功， a 点速率大于 b 点速率， D 正确． 但不知粒子电性， 也无法判断场强的具体方向，故无法确定 a、b 两点电势的高低， A、C 错误．9. 答案： ABD解析：电场力做正功，摩擦力做负功，大小相等 (始末速度为零 )．10. 答案： BD解析： 刚断开时， A，B 间的库仑力不变． 未断开时， 对 A，B 和木盒整体进行受力分析， 有： FN＝ G 木＋ GA ＋ GB，对于 B， F 库＝ GB＋ F.断开时，对 A 与木箱整体进行受力分析，有： FN′＝ G 木＋ GA＋F 库 ，因为 F 库不变．所以 B 正确，在 B 向上运动过程中 F 库变大，所以 D正确．11. D 12.C13． 6 J －6 000 V14. 答案： 60V ， B，增加， 2 3 104V/m ,60 3V15. 答案：kq ，水平向左 (或 垂直薄板向左 )d 216. 解析：把 A、B、C 球作为一个系统，三个小球之间的相互作用力为系统内力．根据牛顿第三定律， 每两个小球之间存在一对作用力和反作用力， 其大小相等、 方向相反． 这样系统的内力之和为零．系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为 F1、F2、F3，则F1＝ ma1F2＝ ma2 F3＝ ma3F1＋ F2＋ F3＝ m(a1＋ a2＋ a3)＝ 0 设向右为正a2＝－ a1－a3＝ 1＋ 2＝ 3(m/s2)B 球的加速度大小为 3m/s2，方向向右．17． (1)3mgL 2q (2)3mg q解析 (1) 由动能定理得：mgLsin 60 － 。