1、vABCD静电场单元测试题(一)项城市正泰博文高中 刘运输一、选择题(本题共 12小题,每小题 4分,共 48分。全部选对得 4分,选对但选不全得2分。)1、以下说法正确的是( )A由 E=F/q 可知,电场中某点的电场强度 E 与 F 成正比B由公式 =/q 可知,电场中某点的电势 与 q 成反比C由 Uab=Ed 可知,匀强电场中的任意两点 a、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D 由公式 C=Q/U 可知,电容器的电容大小 C 与电容器两极板间电势差 U 无关2、关于电场线和等势面,不正确的说法是( )A电场中电势越高的地方,等势面越密B电场中场强越大的地方,电场线越密C电场中
2、场强越大的地方,等势面越密D电场强度的方向总是和等势面垂直的3、电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列关于使用铜丝编织的原因,说法正确的是( )A铜丝编织的衣服不易拉破 B电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零C电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零 D铜丝电阻小,能对人体起到保护作用4、A、B 是某电场中的一条电场线上的两点,一正电荷仅在电场力作用下,沿电场线从 A 点运动到 B 点过程中的速度图象如图所示,下列关于 A、B 两点电场强度 E 的大小和电势 的高低判断正确的是( )AE AE B B EAE B C A B D A B5、如图所示,A、B、C、D 为匀强电场中相邻的四个等势面,一
3、个电子垂直经过等势面D时,动能为 20eV,飞经等势面 C 时,电势能为10eV,飞至等势面 B 时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为 5cm,则下列说法正确的是 ( )A等势面 A 的电势为10V B匀强电场的场强大小为 200V/mC电子再次飞经 D 势面时,动能为 10eV D电子的运动为匀变速直线运动6、空气中的负氧离子对于人的健康极为有益有的氧吧通常采用人工产生负氧离子使空气清新其最常见的是采用电晕放电法,如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达 5000V 左右,使空气发生电离,从而产生二价负氧离子在负极后面加上小风扇,将大量负氧离子排出,使空气清新化,针状v
4、avb to_+ -负极与环形正极间距离为 5 mm,且视为匀强电场,电场强度为 E,电场对负氧离子的作用力为 F,则 ( )AE10 3 N/C,F1.6X10 -16 N BE10 6 N/C,F=1.6X10 -16NCE=10 3 N/C,F=3.2X10 -13 N DE=l0 6N/C, F3.2X10 -13 N7.一个电容器的规格是“10F50V”,则A这个电容器加上 50V 电压时,电容量才是 10FB这个电容器的最大电容量是 10F,带电量较少时,电容量小于 10FC这个电容器上加的电压不能低于 50VD这个电容器的电容量总等于 10F8.传感器是采集信息的一种重要元件,如
5、图所示是一种电容式压力传感器,左边下面为可动电极,它的两端固定,当待测压力作用于可动电极时,使它发生形变,从而改变传感器的电容,若流经灵敏电流计的电流方向向左时,指针向右偏,则待测压力突然增大时 ( ) A、电容器的电容增大 B、电容器的电容减少C、灵敏电流计指针向左偏 D、灵敏电流计指针向右偏9.一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连,在保持开关闭合的情况下,将电容器两极板间的距离增大,则电容器的电容 C、电容器所带电量 Q 和极板间的电场强度E 的变化情况是 ( )A.C、 Q、 E 都逐渐增大 B. C、 Q、 E 都逐渐减小C.C、 Q 逐渐减小, E 不变 D. C、 E
6、逐渐减小, Q 不变10.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在 P 点,如图所示,以 E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,W 表示正电荷在 P 点的电势能。若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A U 变小,E 不变 B E 变大,W 变大C U 变小,W 不变 D U 不变,W 不变11如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直, O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C 点,动能减少了 W;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么关于
7、此空间存在的静电场可能是( )A方向垂直于AB并由O指向C 的匀强电场B方向垂直于AB 并由C指向O 的匀强电场C位于O点的正点电荷形成的电场D位于D点的正点电荷形成的电场12如图 7 所示,沿水平方向放置的平行金属板 a 和 b,分别与电源的正负极相连a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,带正电的液滴从小孔的正上方 P 点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为 现使 a 板不动,保持电键 K 打开1v或闭合b 板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从 P 点自由落下,先后穿过两个小孔后速度为 ;下列说法中正确的是2P( )若电键 K 保持闭合,向下移动 b 板,则 2v1若电键 K 闭合
8、一段时间后再打开,向下移动 b 板,则 2v1若电键 K 保持闭合,无论向上或向下移动 b 板,则 若电键 K 闭合一段时间再打开,无论向上或向下移动 b 板,则 2v1A只有 B只有正确 C只有正确 D只有正确二、填空题(本题共 3小题,每小题 4分,共 12分)13、如图所示,正方形 ABCD 处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行已知A、B、C 三点的电势依次为 A=6.0V, B=4.0V, C= - 2.0V D 点的电势 D= V。 在图中画出过 A 点的电场线(要把作图过程画在图上)14、一平行板电容器电容为 C,两极板水平放置,两极板间距为 d,接到电压为 U 的电源上
9、,两极板间一个质量为 m 的带电液滴处于静止,此液滴的电量 q =_,若将两个极板之间的距离变为 d/2 ,带电液滴将向_运动,(填“上、下、左 或 右”),电容器的电容将 _ 。(填“变大、变小、或不变”) 15、一个质量为 m,带电量为 e 的电子,以初速度 v0沿与电场线平行的方向射入匀强电场经过时间 t,电子具有的电势能与刚射入电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的电场强度 E= ,带电粒子在电场中通过的路程是 三、计算题(本题共 4小题,其中 16题 8分、17、18 题每题 10分,19 题 12分,共 40分)16、(8 分)如图所示(a),一条长为 3L 的绝缘丝线穿过两个质量
10、都是 m 的小金属环 A 和B,将丝线的两端共同系于天花板上的 O 点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?某同学在解答这道题时的过程如下:设电量为 q,小环受到三个力的作用,拉力 T、重力 mg 和库仑力 F,受力分析如图b,由受力平衡知识得, 2Lqk=mgtan30, kmgLq32.你认为他的解答是否正确?如果不正确,请给出你的解答?AB CD17、(11 分)如图所示,是一对彼此绝缘相距 d5cm 的平行金属带电极板 MN,N 板接地,M 板带电量的绝对值为 Q=610-6C。在两极板 MN 间
11、 A 点有一带电量为 q410 -6C 的带电液滴,其质量 m410 -4kg,恰好处于静止状态。求:(1)两板间的电场强度为多少?(2) NM 等于多少伏?M 点的电势是多少?(3)平行金属板 MN 所构成的电容器的电容 C 等于多少?18、如图所示,两带电平行板 A、B 间的电场为匀强电场,场强E=4.0102V/m,两板相距 d=16,板长 L=30。一带电量q=1.010-16C、质量 m=1.010-22的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着 B 板偏转,不计带电粒子所受重力,求:粒子带何种电荷?要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度 v0 至少为多大?粒子飞出电场时最大
12、偏角为多大?19、如图所示,A、B 为两块平行金属板,A 板带正电、B 板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为 d、电势差为 U,在 B 板上开有两个间距为 L 的小孔。C、D 为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近 B 板的 O处,C 带正电、D 带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着 B 板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向 O。半圆形金属板两端与 B 板的间隙可忽略不计。现从正对 B 板小孔紧靠 A 板的 O 处由静止释放一个质量为 m、电量为 q 的带正电微粒(微粒的重力不计) ,问:微粒穿过 B 板小孔时的速度多大;为了使微粒能在 CD 板间运动而
13、不碰板,CD 板间的电场强度大小应满足什么条件;从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点 P 点?O dBAC D OPL答案一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 D A C AC ABD D D AD B AC AD D二、填空题(本题共 3小题,每小题 4分,共 12分)13、 0 14、 mgd/U 上 变大 15、 2mv 0/et v0t/2 三、计算题(本题共 4小题,其中 16题 8分、17、18 题每题 10分,19 题 12分,共 40分)16、解:(1)他的解答是错误的.(2)小环是穿在丝线上,作用于小环上的两个拉力大
14、小相等,方向不同.小环受四个力,如图所示. 竖直方向 Tsin60=mg 水平方向 Tcos60+T= 2Lqk 由联立得 kmgq317、解:(1)对 A 点受力分析:Eq=mg 得 E = 103V/m(2)U NM=Ed = -50VUNM=N- 得 M = -50VO dBAC D OPL(3)C=Q/U = 1.210 -7F=1.2105pF18、解:(1)正电荷 (2)由类平抛运动的规律可知,粒子水平方向做匀速直线运动: 竖直方向做匀加速运动: 且由牛顿第二运动定律: 联立方程组可得: (3) 有 或者利用速度偏向角的正切值=位移偏向角正切值的两倍:19、解:(1)设微粒穿过 B 板小孔时的速度为 v,根据动能定理,有21qUmv 解得 (2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有 22vqERL联立、,得 4U (3)微粒从释放开始经 t1 射出 B 板的小孔,则12dmtvq设微粒在半圆形金属板间运动经过 t2 第一次到达最低点 P 点,则242LtvqU所以从释放微粒开始,经过 1242LmtdqU微粒第一次到达 P 点;根据运动的对称性,易知再经过 t微粒再一次经过 P 点; 所以经过时间 2142Ltkdq, 0,1k 微粒经过 P 点。