静电场单元测试题及答案.docx

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静电场单元测试题及答案

高二物理导学案四〔10.1-10.7〕编写人：

秋娇

：

___________班级：

___________座位号：

___________

一、选择题〔共8小题，1--6小题是单项选择题，7—8小题是多项选择题〕

1．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如下图，以下说确的是（）

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的角变小

C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的角变大

D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的角变大，说明电容增大

2．如下图，实线表示某电场的电场线〔方向未标出〕，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为。

以下判断正确的选项是

A．B．

C．D．

3．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。

小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。

设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，那么〔〕

A．a、b的电荷同号，

B．a、b的电荷异号，

C．a、b的电荷同号，

D．a、b的电荷异号，

4．如题3图所示为某示波管的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为

和

，a、b点的电场强度大小分别为

和

，那么

A．

B．

C．

D．

5．如下图，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．以下判断正确的选项是〔〕

A．

、

两点的场强相等B．

、

两点的场强相等

C．

、

两点的电势相等D．

、

两点的电势相等

6．根据电容的定义式

知（）

A．电容器的电容越大，那么电容器所带电荷量应越多

B．电容器两极板间电压越大，电容越大

C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比

D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化

7（多项选择）．如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。

现同时释放a、b，它们由静止开场运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。

以下说确的是〔〕

A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大

C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等

8（多项选择）．图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场间距相等的一组等势面，平面b上的电势为2V。

一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克制电场力所做的功为6eV。

以下说确的是

A．平面c上的电势为零

B．该电子可能到达不了平面f

C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV

D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

二、实验题

9．.如下图的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

（1）使电容器带电后与电源断开

①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________（选填“变大〞“变小〞或“不变〞）;

②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________（选填“变大〞“变小〞或“不变〞）；

③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________（选填“变大〞“变小〞或“不变〞）．

（2）以下关于实验中使用静电计的说法中正确的有〔____〕

A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B．使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况

C．静电计可以用电压表替代

D．静电计可以用电流表替代

三、解答题

10．如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于粗糙绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。

求：

〔1〕物块所受的摩擦力大小和0~1秒的加速度大小。

〔2〕物块的质量。

〔3〕前2秒电场力做的功。

参考答案

1．A【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理〔卷〕

【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，应选项A正确；B、根据电容器的决定式：

，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，那么电容C减小，根据

可知，电量Q不变，那么电压U增大，那么静电计指针的角变大，应选项B错误；C、根据电容器的决定式：

，只在极板间插入有机玻璃板，那么介电系数

增大，那么电容C增大，根据

可知，电量Q不变，那么电压U减小，那么静电计指针的角减小，应选项C错误；D、根据

可知，电量Q增大，那么电压U也会增大，那么电容C不变，应选项D错误。

点睛：

此题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：

一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。

2．D【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题〔XX卷〕

【解析】试题分析：

将粒子的运动分情况讨论：

从M运动到N；从N运动到M，根据电场的性质依次判断；电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有

；假设粒子从M运动到N点，那么根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如下图，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即，负电荷在低电势处电势能大，故

；

假设粒子从N运动到M，那么根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如下图，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，负电荷在低电势处电势能大，故

；综上所述，D正确；

【点睛】考察了带电粒子在非匀强电场中的运动；此题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况．

3．D【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理〔新课标I卷〕

【解析】此题考察库仑定律、受力分析及其相关的知识点。

对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，假设a对c的库仑力为排斥力，ac的电荷同号，那么b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号，ab的电荷为异号；假设a对c的库仑力为引力，ac的电荷异号，那么b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号，ab的电荷为异号，所以ab的电荷为异号。

设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定那么和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’

，Fbc=k’

，tanθ=3/4，tanθ=Fbc/Fac，ab电荷量的比值k=

，联立解得：

k=64/27，选项D正确。

【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定那么有机融合，难度不大。

4．A【来源】2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理〔卷带解析〕【解析】试题分析：

电子在电场中运动电场力做功

，由于a、b两点位于同一条等势线上，故

，有

，可得

；电场线的疏密程度反映场强的大小，a点比b点的电场线密些，故场强大些，

，应选A．考点：

此题考察了电场线和等势面的特点、电场力做功、电场强度的判断.

5．D【来源】2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理〔卷带解析〕【解析】试题分析：

电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比拟，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比拟，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．应选D。

考点：

电场线；等势面

【名师点睛】加强根底知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决此题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性。

6．D【来源】2018年省人教版高中物理选修3-1第一章静电场根底知识练习题

【解析】【分析】电容的定义式

，采用的是比值法定义，具有比值法定义的共性，C与Q、U无关．电容反映电容器容纳电荷本领大小，由电容器本身决定．结合这些知识进展分析即可．【详解】电容器电容越大，容纳电荷的本领越大，电容器两极板间电压每增加1V时增加的电荷量越大，不是电荷量大，故A错误；电容器的电容是由电容器本身决定，与电压无关，故B错误；电容的定义式

采用的是比值法定义，电容器的电容是由电容器本身决定，与带电量无关，且电容器的电容不随所带电荷量及两极板间电势差的变化而变化，故C错误；D正确；应选D。

【点睛】此题关键要掌握电容的定义式

，理解电容的物理意义，能抓住比值法定义的共性理解电容的特性，根底题目．

7．BD【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理〔全国III卷〕

【解析】试题分析此题考察电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点。

解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。

对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：

>

，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力〔合外力〕等于b微粒受到的电场力〔合外力〕，根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确。

点睛假设此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？

在t时刻力微粒的动量还相等吗？

在t时间的运动过程中，微粒的电势能变化一样吗？

8．AB【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理〔新课标I卷〕

【解析】A、虚线a、b、c、d、f代表匀强电场间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克制电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确。

B、由上分析可知，当电子由a向f方向运动，那么电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，那么可能不会到达平面f，故B正确。

C、在平面b上电势为2V，那么电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误。

D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的

倍，故D错误。

应选AB。

【点睛】考察电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。

9．变大;变小;变小;A;

【来源】省双峰县第一中学2017-2018学年高一下学期期末考试物理〔理〕试题

【解析】〔1〕①根据电容的决定式

知，上移左极板，正对面积S减小，那么电容减小，根据U=Q/C知，电荷量不变，那么电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式

知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=Q/C知，电荷量不变，那么电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式

知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=Q/C知，电荷量不变，那么电势差减小，指针偏角变小．〔2〕静电计可测量电势差，根据指针角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．应选A．点睛：

解决此题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进展分析．

10．

（1）f=2N;

（2）

（3）7J

【来源】省新干县第二中学等四校2017-2018学年高二12月联考物理试题

【解析】【分析】

由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动，速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象可知1-2s时间电场力与摩擦力的关系，再对0-1s时间由牛顿第二定律可得出物块的质量；由位移公式得出前2秒位移大小，由恒力功表达式即可求解电场力做的功。

【详解】解：

〔1〕1-2s，物体做匀速直线运动，那么有物块所受的摩擦力大小

=2N

0~1秒的加速度大小

〔2〕0-1s时间由牛顿第二定律可得

解得

〔3〕0~1秒的位移

第1秒电场力做的功

=3J

第2秒电场力做的功

前2秒电场力做的功