静电场单元测试卷
高二物理单元测试七
静电场
一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的，每小题3分。共36分。）
1．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A 、q W U W A A =
-=,ε B 、q W U W A A -==,ε C 、q W U W A A ==,ε D 、q
W
U W A A -=-=,ε
2．如图所示，点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b 是轨迹上的两个点，
b 离Q 较近，下列判断不正确的是（ ） A ．Q 与q 的带电一定是一正一负
B ．不管Q 带什么性质的电荷，a 点的场强一定比b 点的小
C ．微粒通过a 、b 两点时，加速度方向都是指向Q
D ．微粒通过a 时的速率比通过b 时的速率大 3．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O 等距的两点a 、b ，如图所示，则下列判断不正确的是（ ）
A ．a 、b 两点的场强矢量相同
B ．a 、b 两点的电势相同
C ．a 、O 两点间与b 、O 两点间的电势差相同
D ．同一电荷放在a 、b 两点的电势能相同
4．一个点电荷从电场中的a 点移到b 点，其电势能变化为零，则（ ）
A ．a 、b 两点的场强一定相等
B ．a 、b 两点的电势一定相等
C ．该点电荷一定沿等势面移动
D ．作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直
5、如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q ．图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M 、N （不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a 点以相同的速率v 0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb 和aqc ，其中p 、q 分别是它们离固定点电荷最近的位置．①M 一定是正离子，N 一定是负离子．②M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率．③M 在b 点的速率一定大于N 在c 点的速率．④M 从p →b 过程电势能的增量一定小于N 从a →q 电势能的增量．以上说法中正确的是（ ）
A.只有①③
B.只有②④
C.只有①④
D.只有②③
6．如图3所示,在处于O 点的点电荷+Q 形成的电场中,试探电荷q 由A 点移到B 点,电场力做功为W 1;以OA 为半径画弧交于OB 于C ，q 由A 点
移到C 点电场力做功为 W 2; q 由C 点移到B 点电场力做功为 W 3. 则三
者的做功关系以及q 由A 点移到C 点电场力做功为 W 2的大小：( )
A. W 1 =W 2= W 3, W 2=0
B. W 1 >W 2= W 3, W 2>0
C. W 1 =W 3>W 2, W 2=0
D. W 1 =W 2< W 3, W 2=0
7．如图，APB 曲线是电场中的一条电场线，ab 与曲线相切于P ，cd 与ab 正交于P ，一个电子通过P 点时其速度与Pc
A O B
C q
+Q 图3
同向，则其加速度 ( ) A.与Pa 同向 B.与Pb 同向 C.与Pc 同向 D.与Pd 同向
8．如图所示，用甲、乙、丙标记的曲线，是某电场的电场线。用A 、B 、C 标记的曲线，是某正电荷+q 在电场力作用下运动的轨迹，其中丙与C 重合 ( ) A.只有A 是可能的 B.只有B 是可能的 C.只有C 是可能的 D.B 和C 都是可能的
9．图中的坐标原点O 都表示一个半径为R 的带正电的实心金属球的球心位置；纵坐标表示带电球产生电场的场强或电势的大小，电势的零 ( ) 点取在无限远处；横坐标r 表示离开球心的距 离；坐标平面的曲线表示该带电体所产生的电 场的场强大小或电势大小随距离变化的关系， 则下列说法中正确的是
A ．图（1）表示场强，图（2）表示电势
B ．图（2）表示场强，图（3）表示电势
C ．图（3）表示场强，图（4）表示电势
D ．图（4）表示场强，图（1）表示电势
10．电容器充电后与电源断开，质量为m 电荷量为q 的带电粒子静止于该电容器两平行板中间，现在两板间贴近下板插入一个厚度为极板间距离1/4的金属板，如图所示，则关于两板间电势差、带电粒子的运动情况的说法中正确的是（ ）
A ．两板间电势差U 增大，带电粒子向上加速
B ．两板间电势差U 不变，带电粒子仍静止
C ．两板间电势差U 减小，带电粒子仍静止
D ．两板间电势差U 减小，带电粒子向下加速
11．质量相同的小球A 、B 分别带有+3q 和-q 电量，两段等长绝缘细线悬挂在O 点如图（a ）所示，当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时，可能出现的状态应是（ ）
12．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O 点做竖直平面内的圆周运动，a 、b 两点分别是圆周的最高点和最低点，则（ ）
A ．小球经过a 点时，线中的张力最小
B ．小球经过b 点时，电势能最小
C ．小球经过a 点时，电势能最小
O A +3q
B -q
( a ) O A +3q B -q ( A ) O A +3q B -q ( B ) O A +3q B
-q ( C
) O
A +3q
B -q ( D )
D．小球经过b点时，机械能最大
二多项选择题（13—16题为多项选择题，每小题全对4分，共16分，漏选给2分，错选不给分。）
13．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5ev，则下列结论错误的是（）A．电场强度的方向一定是由b到a
B．a、b两点间的电压是5V
C．电子的电势能减少了5eV
D．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势
14．如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d 的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是（）
A．
C
A
B
E
E
E>
> B．
C
B
A
E
E
E>
>
C．
B
C
A
U
U
U>
= D．
A
C
B
U
U
U>
=
15．判断以下正确的说法（）
(A)在点电荷激发的电场中，场强数值越大的地方，电势也越高；
(B)在一对等量同号点电荷连线的中垂线上，电势越高的地方，场强数值越大；
(C)不计重力的带电粒子，在点电荷激发出的电场中，有可能作匀速圆周运动；
(D)一个负电荷放在平行板匀强电场中，其电势能有可能在任何位置都大于零。
16.如图所示，绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面，竖直向下的匀强电场E穿过其中，在
轨道的上边缘有一个质量为m，带电量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法
正确的是（）
A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球在轨道最低点时速度最大
C.小球在最低点对轨道的压力为mg＋qE
D.小球在最低点对轨道的压力为3（mg＋qE）
二、填空题(每空2分，三小题，共16分)
17．如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O逆时针转动α角，则转动中带电小球克服电场力做功为___________．
18．带电量为6
10
3-
?
+C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功4
10
6-
?J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是______
=
AB
U；（2）A点的电势______
=
A
U；（3）电势能的变化_______
=
?ε；（4）把电量为6
10
3-
?
-C的电荷放在A点的电势能_______
=
A
ε．
19．如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势面间的电势差相等（l）将8
10
1-
?
+
=
q C的电荷从A点移到B点，电场力做功；（2）将8
10
1-
?
-
=
q C 的电荷从A点移到C点，电场力做功；（3）在图中定性画出几条电场线（画对给2分）．
19题图
17题图
三、计算题：（五小题，共32分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 20．（8分）如图所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量
10102-?-=q C 的点电荷由A 点移动到B 点，电场力做功8108.4-?J ，再由B 点移到C
点电荷克服电场力做功8
108.4-?J ，取B 点的电势为零，求A 、C 两点的电势及场强的方向．
21. （8分）如图13-6-7所示，质量为0.2Kg 的物体带电量为+4×10-4C ，从半径为0.3m 的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C 的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：(1)E 水平向左；(2)E 竖直向下。
22．（8分）在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的细线的一端连着一个质量为m 的带电小球，另一端固定在O 点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图所示。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。 23．（8分）如图所示，一个质量为m ，带电量为-q 的小物体可在水平轨道ox 上运动，O 端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中，场强大小为E ，方向沿x 轴正向，小物体以初速v 0从坐标x 0处沿ox 轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f 的作用，且f ＜qE 。设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s 是多少？
O θ
高二物理选修3-1静电场单元测试卷参考答案
一、 填空题
15.)cos 1(α-qEl
16.（1）200-=AB U V ；（2）150-=A U V ；（3）4
106-?=?εJ ；（4）J 104.54-?=A ε 17.（l ）J 1016
-?+；（2）J 1026
-?-；（3）见图 二、 计算题
18.（垂直PQ 向上，q mg/23，/g v 04． 19.
V 240,V 240-==-=-C C C B ????。
因为C A ??=，所以A 、C 在同一等势面上，根据场强方向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处，可得到该电场的场强方向垂直于AC ，指向左上方．
20.（1）在A 点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得： r
v m qE A
2
=
所以小球在A 点的速度m
qEr
v A =
。 （2）在小球从A 到B 的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即
222
1212A B mv mv qEr -=
， 小球在B 点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有r
v m qE N B
B 2
=-
解以上两式，小球在B 点对环的水平作用力为：qE N B 6=。 21. 0.4m ，0.75m
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案
A D A
B B
C A B B
C
D
C
AB
AC
CD
BD