高中物理人教版选修31第一章静电场单元测试.docx
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高中物理人教版选修31第一章静电场单元测试
人教版选修3-1第一章《静电场》单元测试卷
一、选择题（单选，本题共13题，每题3分，共39分）。
1.下列关于电荷的电势能的说法正确的是（ ）
A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C.只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D.只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
2.如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速率-时间图象是选项中的（ ）
3.图示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是（ ）
A.图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向，O点电势φ为零
B.图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向，O点电场强度E为零
C.从O点到P点，电场强度E一定逐渐增大，电势φ一定逐渐增大
D.从O点到P点，电场强度E一定逐渐减小，电势φ一定逐渐减小
4两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电荷量和电性（ ）
A不可能是等量的同种电荷
B可能是不等量的同种电荷
C可能是不等量的异种电荷
D不可能是异种电荷
5.不带电的金属球A的正上方有一点B,在B处有一带电液滴自静止开始下落,到达A球后电荷全部传给A求,不计其他的影响,则下列叙述不正确的是（）
A.第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动
B.当液滴下落到重力等于电场力位置时，速度不为零
C.当液滴下落到重力等于电场力的位置时，开始做匀速运动
D.一定有液滴无法达到A球
6如图所示，竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球，匀强电场水平向右，小球绕O点作圆周运动，那么以下正确的是（ ）
A．在B点小球有最大的电势能
B．在A点小球有最大的重力势能
C．在C点小球有最大的机械能
D．在D点小球有最大的动能
7一带电粒子以一定的初速度v0由A点开始在两个固定的等量正电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点。
下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带负电
B．从A运动到B过程中，电场力对先做正功，后做负功
C．若该粒子的初速度小于v0，该粒子的运动轨迹仍不变
D．该粒子在A点的电势能大于在C点的电势能
8如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电量分虽为-q、Q、-q、Q。
四个小球构成一个菱形，-q、-q的连线与-q、Q的连线之间的夹角为α。
若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是（ ）。
A:
B:
C:
D:
9如图甲所示，x轴上固定两个点电荷
、
（
位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP。
间距MN=NP。
、
在x轴上产生的电势
随x变化关系如图乙。
则下列说法正确的是（）
A.点电荷
带负电
B.N点电场场强大小为零
C.P点电场场强大小为零
D.M、N之间电场方向沿x轴负方向
10如图，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为−q的带电粒子，以初速度v由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述措施能满足要求的是（ ）
A.使初速度减为原来的1/2
B.使M、N间电压减小到原来的1/2
C.使M、N间电压提高到原来的4倍
D.使初速度和M、N间电压都减为原来的1/2
11如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为φ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（ ）。
A:
若增大d，则φ减小，θ不变
B:
若增大Q，则φ减小，θ不变
C:
将A板向上提一些时，φ增大，θ增大
D:
在两板间插入云母片时，则φ减小，θ不变
12.如图,电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角θ
变大的是（ ）
AU1变大，U2变大
BU1变小U2变大
CU1变大U2变小
DU1变小U2变小
12.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。
当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的（ ）
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B. 2s末带电粒子回到原出发点
C.带电粒子在0−3s内的初、末位置间的电势差为零
D. 0−3s内，电场力的总功不为零
二、非选择题:
本题共7小题,共61分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（8分）在点电荷Q产生电场中有a、b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成30∘角,b点的场强方向与ab连线成120∘角,如图所示则点电荷Q的电性为和b点的场强大小为
14.（8分）电荷量为-q的点电荷与均匀带电薄板相距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的大小为 ，方向为 。
15.（8分）如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连,两极板间距离d=20cm.距下板4cm处有一质量m=0.02g的不带电小球由静止落下.小球和下极板碰撞间带上了q=1×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为Q=2×10-6C.如果小球和下板碰撞时没有机械能损失（即速度的大小不变）,（取g=10m/s2）试求:
（1）该电容器极板间的电场强度多大?
（2）该电容器的电容多大?
16.（6分）在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上．如图所示，设电子的质量为m（不考虑所受重力），电量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，
偏转电极中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？
17.（11分）如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连.它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中点平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为4×10-5kg,电量q=+1×10-8C,（g=10m/s2）求:
（1）微粒入射速度v0为多少?
（2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?
所加的电压U应取什么范围?
18．（12分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。
现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为
，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达B点时速度为多大？
（2）在
（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。
19.（9分）如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10−4 C的带电体（可视为质点）,从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
求：
（g=10m/s2）
（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；
（2）带电体最终停在何处。
选做题（+15分）
20.如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m,电荷量为−q（−q<0）的带电绝缘小球,从y轴上的P（0,L）点由静止开始释放,运动至x轴上的A（−L,0）点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。
细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于点B,交x轴于A点和C（L,0）点。
该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径。
小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g.求：
（1）匀强电场的电场强度的大小；
（2）小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；
（3）小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置。
参考答案
一、选择题
1-5DBBCC6-10DACBD11-12CC
二、非选择题
13、负3E14、
右
15、
（1）104N/C
（2）10-9F
16、Ek=
17、
（1）10m/s
（2）120V到200V之间
18、
（1）VB=
（2）N=2.5mg（3）
19、
（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度为10m/s;
（2）带电体最终停在与C点竖直距离为5/3处.
选做题
20、
（1）mg/q；
（2）
mg方向向上；
（3）-7L．
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