高中物理：电场测试题(含答案)

高中物理：电场测试题（含答案）

考试时间90分钟满分100分

一、单选题：（3x14=42分）

1.物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说是属于（）

A.控制变量的方法

B.观察实验的方法

C.理想化模型的方法

D.等效替代的方法

2.（2015-浙江1月学考?24）如图所示,摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片,这是由于它们之间存在（）

A.静电力

B.安培力

C.洛伦兹力

D.弹力

3.如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度相同的是（）

4.真空中有一个点电荷+ 0,在距其处的P点放一电荷量为+ 02的试探电荷,试探电荷受到的静电力为F,则下列判断中正确的是（）

A P点的场强大小为佥

B.P点的场强大小等于备也等于警

C.试探电荷的电荷量变为202时,0受到的静电力将变为2F,而P处的场强为#

D.若在P点不放试探电荷,则该点场强为0

5.如图所示,真空中的两带电小球（可看做是点电荷）,质量分别为加1、加2,电荷量分别为0、处通过调节悬挂细线的长度使两小球始终保持在同一水平线上,水平距离为厂,两悬线与竖直方向

C.同一正电荷在A. B 两点受的电场力大小相等

D ?同一负电荷在C 点具有的电势能比在/点的大 8?如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为“°的带电微粒,沿图中虚线山A

运动到5其能量变化情况是（） ________ B _

Z

■

Z /

X F

/I

A. 动能减少,重力势能增加,电势能减少

B. 动能减少,重力势能增加,电势能增加

C. 动能不变,重力势能增加,电势能减少

的夹角分别为01、也,下列说法正确的是（

A-若只增大八则&、02都增大

B ?若只增大叽则01增大◎不变

C ?若只增大力则$增大◎不变

D.若只增大qι,则01、02都增大

如下四个电场中,均有相互对称分布的a 、

b 两点,其中电势和场强都相同的是（）

6. r ,

■ ------- 孙 ---------- ? a h ?- .....

?e

7. 够—

b i D 如图所示,对于电场线中的刃、B 、C 三点,下列判断正确的是（）

A ? 2点的电势最低

B ? B 点的电场强度最大

D.动能增加,重力势能增加,电势能减少

9?如图所示的匀强电场场强为IO3 N/C/rb平行于电场线,αc垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=

bd=3 CIn?则下述计算结果正确的是（

A.心b之间的电势差为40 V

B.a、C之间的电势差为50 V

C.将q=~5× 10~3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是一0.25 J

D?将g= —5 X IO"3 C的点电荷沿abd从a移到仏电场力做的功是0.25 J

10.电容式键盘是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的（）

A?两板间的距离B?两板间的电压

C ?两板间的电介质D?两板间的正对面积

11?在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计?连接

如图所示.现保持E板不动,适当移动/板,发现静电计指针张角变小,则/板可能是（）

A-右移 B.左移 C.

12?如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距/?在正极板附近有一质量为电荷量为q（q>O）的粒子；在负极板附近有另一质量为加、电荷量为一？的粒子.在电场力的作用下, 两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距|/的平面.若两粒子间相互作用力可忽略?不计重力,则M： m为（）

I

I

-I

A- 3 ： 2 B. 2 ： 1 C. 5 ： 2 D. 3 ： 1 13?如图所示,矩形区域2BCZ ）内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电粒子c和b以相同的水平速度射入电场,粒子α曲顶点Λ射入,从EC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点 C射出.若不计重力,则Q和b的比荷

（带电量和质量比值）之比是（）

14. 如图所示的交变电压加在平行板电容器/、E 两极板上,开始E 板电势比/板电势高,这时 有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场作用下开始运动.设/、巧两极板间的距离 足够大,下列说法正确的是（）

-U ,- i

- '■

A. 电子一直向着/板运动

B. 电子一直向着B 板运动

C. 电子先向/板运动,然后返回向E 板运动,之后在/、E 两板间做周期性往复运动

D. 电子先向B 板运动,然后返回向/板运动,之后在/、B 两板间做周期性往复运动

二、多选题：（4x6=24分）

15. 如图甲所示,在X 轴上有一个点电荷0（图中未画出）,0、，4、k 为X 轴上的三点.放在厦、B 两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示,则（） A. A 点的电场强度大小为2XlO 3 N∕CB.

B 点的电场强度大小为2× IO 3 N/

C C.点电荷0在45之间 D.点电荷0在OE 之间

16. 如图甲、乙所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在 干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手（图中为右手）按在金属球上,并与周围其他物体保持 远离.一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便 会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是（）

A. 1 ： 8

B. 8 ： 1

C. 1 ： 2

D. 2 ：

1

甲

A.若用左手去摸金属球,会被电击

B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击

C.若将右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态

D.若将右手离开金属球并且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态

17.如图所示,下列关于电势差的说法中正确的是（）

A.在图中,若Aβ=BC,则SQ3c

B.在图中,若45=BC,则QM=3c

C.在图中,若AB=BC,则DRV3c

D.在匀强电场中,与电场垂直的方向上任意两点间的电势差为零

18.一电子飞经电场中厦、E两点,电子在/点的电势能为4.8×10~17J,电子经过E点时电势能

为3.2X10W J,电子在/点的动能为3.2X10W J,如果电子只受静电力作用,则（）

A.电子在E点时动能为4.8×10~17J

B.由A到B静电力做功为100 eV

C.电子在E点时动能为1.6×10-17J

D. A. E两点间电势差为IoOV

19.如图所示,一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左.不计空气阻力,则小球（）

E ∈>-→ja,

20. b 、C 三个α粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图7所示,其中b 恰好飞出电场,由此可以肯定()

A-在b 飞离电场的同时卫刚好打在负极板上

B. b 和C 同时飞离电场

C. 进入电场时,c 的速度最大,a 的速度最小

D. 动能的增量相比,c 的最小,a 和b 的一样大

三、计算题：(第21题10分,笫22题10分,第23题14分,共34分)

21. 如图所示,一质量为m = 1.0X10 2 kg ＞带电荷量为g=1.0X10 ° C 的小球,用绝缘细线悬挂 在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60。角.重力加速度g 取 10 IIL z S 2.求：

(1) 小球带电的电性；

(2) 匀强电场的电场强度厲结果保留两位有效数字).

22. 如图所示,在电场强度为E=Ixlo ?4

N∕C ?方向水平向右的匀强电场中,用一根长L = I m 的 绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为W-0.2 kgs 电荷量为(7=5X10 6 CS 带正电的小球.细 杆可绕轴O 在竖直平面内自山转动.现将杆山水平位置A 轻轻释放,在小球运动到最低点B 的 过程中,求：

(1) 电场力对小球做功炉电为多少？小球电势能如何变化？

(2) 小球在最低点的动能屜为多少？ ?=10nι^s 2

) A.做直线运动

C.速率先减小后增大 B. 做曲线运动

D. 速率先增大后减小

23. 如图所示,喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷,在电场的作用 下使电荷发生偏转到达纸上.已知两偏转极板长度Z = 1.5×10"2 m,两极板间电场强度E= 1.2×106 N/C,墨滴的质量〃一1.0χl()T3畑电荷量q = 1.0×?0~i6 C,墨滴在进入电场前的速度υo =15 m∕s,方向与两极板平行.不计空气阻力和墨滴重力,假设偏转电场只局限在平行极板内部, 忽略边缘电场的影响.求(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷？

(2)求墨滴在两极板之间运动的时间；(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y

单元过关检测《电场》答案

1答案C

解析 点电荷的概念和质点的概念相同,都是应用了理想化模型的方法.故选项C 正确.

2答案A

解析 摩擦过的塑料尺带电,塑料尺与纸片之间存在静电力,故塑料尺可吸引轻小的纸片，由此 可知A 项正确.

3答案D

解析 根据孤立负电荷产生电场的特点,a 、b 两点的电场强度大小相等、方向相反,选项A 绪误: 在两异种电荷连线的中垂线上,a 、b 两点的电场强度大小不相等,选项B 错误；在两同种电荷连 线的中垂线上,a 、b 两点的电场强度大小可能相等,但方向相反,选项C 绪误；在匀强电场中,°、 b 两点的电场企度一定相同,选项D 正确.

4答案C

F F kθ?

解析 由场强定义式E=-得选项A 错；由点电荷场强公式知E=^ 选项B 错误；电 场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,无论有无放入试探电荷、试探电荷的电荷量如何,电 场强度都不变,选项C 正确Q 错误.

5答案D

解析 将两小球看成一个整体,由平衡条件可知7∏ιgtan 0ι="□gtan 则誥=；：；：从此式可以

流

看出01、$与两电荷所带电量多少无关、与两电荷的水平距离厂无关,A错误；若只增大〃 7i,则

会下降,而W2会上升,导致&减小◎增大,B错误；若只增大0,则库仑力增大,01、θ2都增大,C 错误,D正确.

6答案E 解析 A图中°、b两点电势相同,电场强度方向不同,场强不同,故A错误；B图中a、b在同一等势线上,电勞相等.根据对称性,a、b两点场徑相同,故B正确；C图中根据顺着电场线方向电势降低,则知α点的电势比b点高.根据电场线分布情况可知a、b两点场强相同,故C错误；D 图中α点场强方向向上0点场强方向向下,场企不同,电势相同,故D错误.

7答案D 解析根据顺着电场线方向电势降低可知3点的电势最高,故A错误；E点处电场线最疏,电场强度最小.故B绪误；/点处电场线最密,电场强度最大,同一电荷在/点受到的电场力最大, 故C 错误；C点电势比/点电势低,根据负电荷在电势高处电势能小,知同一负电荷在C点具有的电势能比在/点的大,故D正确.

8答案B

解析由于带电微粒做直线运动,其受力如图所示,其合外力的方向应Eq——Q 为速度的反方向,故物体做减速运动,动能减少,重力做负功,重力势能增加,电哗场力做

负功,电势能增加,故选项B正确.

9答案A

解析A项,由U=Ed得Sb=IO3χ0.04V=40V; B项卫、C在同一等毎面上,所以Sc=O; C 项,将电荷沿CIbdCa移动一周,位移为0,故电场力做功为0: D ^y Wad=Wab=qU a b-(~ 5 × IO- 3)×40 J=-0.2 J.

10答案A

P C

解析由电容的决定式C=希可知,与两极板间距离.板间电介质和正对而积有关,与板间电压无关,电容式键盘是通过改变两极板间距离来改变电容的?故A正确,B. C. D错误.

11答案A 解析电荷量一定,静电计指针张角变小,说明电压变小,由C=%分析得知,电容器电容增大,由C

=益孑要使电容增大,正对而积增大或板间距离减小，故A正确.

12答案A

解析设电场强度为E两粒子的运动时间相同,对M有,a”=器∣/=对加有S=警，|，

=霁,联立解?=∣A正确?

13答案B

解析粒子水平方向上做匀速直线运动,a、b两粒子的水平位移之比为1 : 2,根据X=W,知时间比为

1：2.粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,根据y=?at1知』之比为2 : 1,则a、b的加速度之比为8 : 1.根据牛顿第二定律知,如速度（1=牢,加速度之比等于电荷量与质量的比值之比, 则两电荷的带电量和质量之比为8 : 1.故B正确,A、C、D错误.

14答案D

T T

解析电子在第一个&内做匀加速运动,第二个a内做匀减速运动,在这半个周期内,因初始B板电勞比ZI板电势高,所以电子向B板运动,加速度大小为爲.在第三个彳内做匀加速运动,第四个f βτj 内做匀减速运动,但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反,向A板运动,加速度大小为而, 所以电子做往复运动.综合分析应选D.

15答案AC

解析设2、E两点的电场强度分别为吊、劭,根据题中图象乙信息可知,图线的斜率即为电场强度,则=2× 103N∕C,Eβ = -500 N∕C r4. k两点的电场强度方向相反.由点电荷电场的特点知,该点电荷应放在/、B之间.故选项A、C正确.

16答案BD

解析用左手去摸金属球,体验者双脚站在绝缘凳上,所以电荷不能通过体验者导走,体验者与金属球形成一个导体,处于静电平衡状态,再加上体验者与金属球上的电荷是逐渐增加的,所以不会被电击.故A错误；由于体验者的身体的表而带有电荷,若体验者用左手与旁边的观众握

手,电荷将通过观众向大地传送,所以二人都会被电击.故B 正确；若体验者将右手离开金属球, 由于体验者身体表而仍然带有电荷,所以头发不会立刻恢复常态.故C 错误；若体验者将右手 离开金属球并且走下绝缘凳，地面会将体验者表而的电荷导走,所以头发会立刻恢复常态.故D 正确.

17答案AD 解析 由电场线的疏密可知説、E 之间比￡、C 之间的平均电场强度大,由U= E d 可知^B= BC

即A 对,B. C 错；等势面与电场线始终相互垂直,故D 对.

18答案AB 解析 电子由/点到B 点电势能减少1.6×10"17 J,即静电力做正功F^5=1.6×W 17 J=IOO eV ；

19答案BC

解析对小球受力分析,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向不在同一条直 线上,故小球做曲线运动,故A 错误,B 正确；在运动的过程中合外力方向与速度方向间的夹角先 为钝角后为锐角,故合外力对小球先做负功后做正功,所以速率先减小后增大,选项C 正确,D 错 误. 20答案ACD

解析 由5=∣?? 可知血=b,A 正确；而yc=* %?,S=AC,B 错误；由/=￡,得v c >v b >v a ,C 正确；由SE k =Eqy 可知、皿=込>肛1Q 故D 正确.故正确答案为A 、C 、D. 21 答案(1)负电(2)1.7× IO 5

N/C

解析 ⑴由平衡条件知小球受电场力方向向左,故小球带负电.

(2)小球受到的电场力F=qE 、由平衡条件得F=Wgtan θ.解得电场强度￡^1.7X IO 5 N/C. 22?答案(1)5 X 10一2 J 电势能减少(2)2.05 J

解析 ⑴电场力做功仅与初、末位置有^?=qE L = 5×10~6× 1 × 104× 1 J=5 × 10^2 J,电场 力做正功,小球电势能减少.

(2)由动能定理得〃冬厶+炉乜=氐一0,所以 ‰=0.2× IOX 1 J+5× IO"2

J=2.05 J.

23.答案 ⑴负电荷(2)1.OX1OTS (3)6.0 × 10^4 m

解析(1)负电荷.

(2) 墨滴在水平方向做匀速直线运动,那么墨滴在两板之间运动的时间r=f. 代入数据可得：由动能定理得6出=‰+‰=4.8×10^17 J,即选项A 、B 正确,C 错误;

由公式 得UAB

1.6×10"17 = _1?6X 10-19 V=-IOo \；故选项D 错误?

r=1.0×10^3s

(3)墨滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,G=警代入数据可得：^ = 1.2×103m∕s2

离开偏转电场时在竖直方向的位移y=?ai1

代入数据可得：y=6.0×10~4m.