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1、 物理選修 3-1 第一章靜電場單元測試題 —、選擇題 (每題 5 分，共 55 分。每題有一個或一個以上的選項(xiàng)是正確的，選項(xiàng)不全且 無錯的得 3 分。把正確選項(xiàng)填在后面表中。 ) 1、關(guān)于電場力和電場強(qiáng)度，下列說法正確的是 (C ) (A) 電場強(qiáng)度的方向總是跟電場力的方向一致； (B) 電場強(qiáng)度的大小總是跟電場力的大小成正比 (C) 正電荷受到的電場力的方向跟電場強(qiáng)度的方向一致 （ D）電荷在某點(diǎn)受到的電場力越大，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大 2、關(guān)于電勢和電勢能下列說法中正確的是（ D ） （ A ）在電場中

2、，電勢高的地方，電荷在該點(diǎn)具有的電勢能就大； （ B ）在電場中， 電勢高的地方， 放在該點(diǎn)的電荷的電量越大， 它所具有的電勢能也越大； （ C）在電場中的任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢能一定大于負(fù)電荷具有的電勢能； （ D ）在負(fù)的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場中任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢能。 3、下列說法中正確的是（ D ） （ A ）在場強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢能也較?。? （ B ）電荷在場強(qiáng)為零處的電勢能也為零； （ C）在場強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢能必相等； （ D ）在選定為零電勢的位置處，任何電荷的

3、電勢能必為零。 4、如上圖為某電場中的電場線和等勢面，已知 A=10V ， C=6V ，ab=bc ，則 (C ) (A) B=8V  (B) B>8V  (C) B<8V  (D) 上述三種情況都可能 5、關(guān)于電勢差的說法中，正確的是 (B ) (A) 兩點(diǎn)間的電勢差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場力所做的功 (B)1C 電荷從電場中一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)，如果電場力做了 1J 的功，這兩點(diǎn)間的電勢差 就是 1V (C) 在兩點(diǎn)間移動電荷時(shí)，電場力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢差無關(guān) (D) 兩點(diǎn)間的電勢差的

4、大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電量成反比 6、一個帶電粒子射入一固定在 O 點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場中， 粒子運(yùn)動軌跡如圖虛線圖中實(shí)線表示電場的等勢面，下列判斷錯誤的是： （ ACD ）  abc 所示， （ A ）粒子在 a→b→ c 的過程中，電場力始終做正功； （ B ）粒子在 a→b→ c 的過程中，一直受靜電引力作用； （ C）粒子在 a→b→ c 的過程中， ab 段受引力， bc 段受斥力； （ D ）粒子在 a→ b→c 的過程中， ab 段逆著電場線， bc 段順著電場線。 7、四種電場的電場線如圖 2 所示． 一正電荷

5、 q 僅在電場力作用下由 點(diǎn)向 N 點(diǎn)作加速運(yùn) M 動，且加速度越來越大．則該電荷所在的電場是圖中的（ D） 8、在研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，電容器的 A、B 與靜電計(jì)連接，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是（  兩極板帶有等量異種電荷， BC）  A 板 (A) 增大 A、B 板間的距離，靜電計(jì)指針張角變小 (B) 減小 A、B 板間的距離，靜電計(jì)指針張角變小 (C) 把 B 板向上平移， 減小 A、B板的正對面積， 靜電計(jì)指針張角變小 (D)

6、在 A、B 板間放入一介質(zhì)板，靜電計(jì)指針張角變小 9、某平行板電容器標(biāo)有 2.5 μ F，這是表示 ( B ) (A) 該電容器帶電量不能超過 2.5 10-6 C (B) 要使兩板間電壓降低 1V，它所帶的電量必減少 2.5 10-6 C (C) 電容器只有在帶電時(shí)電容量為 2.5 10-6 F (D) (D) 如在板間插入電介質(zhì)，電容將減小。 10、傳感器是把非電物理量（如高度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量（如電壓、 電流、電容等）變化的一種元件，它在自動控制中有著廣泛的應(yīng)用．如圖是一種測定液 面高度的電容式傳感器的示意

7、圖．金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個電容器，將金屬棒和導(dǎo)電 液體分別與直流電源的兩極相連接， 從電容 C 和導(dǎo)電液與金屬棒間的 電壓 U 的變化就能反映液面的升降情況，即（ AD ） （ A ）電源接通，若此后電容 C 減小，反映 h 減?。? （ B ）電源接通，若此后電容 C 減小，反映 h 增大． （ C）電源接通再斷開，若此后電壓 U 減小，反映 h 減?。? （ D

8、 ）電源接通再斷開，若此后電壓 U 減小，反映 h 增大． 11、如圖所示，有一質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的油滴，被置于豎直放置的兩平行金屬板間 的勻強(qiáng)電場中， 設(shè)油滴是從兩板中間位置， 并以初速度為零進(jìn)入電場的， 可以判定 （ BD ） （ A ）油滴在電場中做拋物線運(yùn)動 － q m + （ B ）油滴在電場中做勻加速直線運(yùn)動 － + （ C）油滴打在極板上的運(yùn)動時(shí)間只決定于電場強(qiáng)度和兩板間距離

9、 － + （D ）油滴打在極板上的運(yùn)動時(shí)間不僅決定于電場強(qiáng)度和兩板間距離，還決 － + － + 定于油滴的荷質(zhì)比 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 二、填空題 （每題 6 分，共 24 分）

10、 12、在 x 軸上有兩個點(diǎn)電荷，一個帶正電荷 1，另一個帶負(fù)電荷 2，且 Q＝2Q ，用 1、 Q Q E 1 E2 表示這兩個點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，則在 x 軸上， E1＝E2 的點(diǎn)共有 ____處，其中 _______ 處的合場強(qiáng)為零， ______ 處的合場強(qiáng)為 2E2。 (2 、Q2 外側(cè)、 Q1Q2 中間連線上某處 ) 13、將一個 10 － 6 的負(fù)電荷從電場中 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)

11、，克服電場力做功 2 10 － 6 C J。從 C 點(diǎn) － 6 3V ，則 A、B、C、D 各點(diǎn) 移到 D 點(diǎn)，電場力做功 7 10 J，若已知 B 點(diǎn)比 C 點(diǎn)電勢高 的電勢高低是 （從高至低填寫） ，UDA＝ ________V ．（ 、 A 、 D B 、 C， 2） 14、平行板電容器所帶量 Q=4 l0-8 C，它的兩極板之間電壓

12、U=2v，則它的電容為2 10-2 _μ F；如果兩板電量各減少一半，則兩板間電勢差變?yōu)? 1 V ，兩板間的電場 強(qiáng)度將變?yōu)樵瓉淼? 1/2 。 15、如圖，在勻強(qiáng)電場中， a、b 兩點(diǎn)連線與電場線成 60 角．將正電荷由 a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn)， 電場力做正功， 可以判定電場線的方向是 斜向上 (填斜向 3 上或斜向下 )．如果 ab 相距 0.20m,場強(qiáng)為 2 10 N／ C,正電荷 的電量為 4 10-4 C,則從 a 到 b 電荷的

13、電勢能變化了 8 10-2 焦耳． 三、計(jì)算題 （共 2 題， 21 分） 16、（ 10 分）一個電子以 v0=4 l07m／s 的速度，方向與電場方向相同， 射入電場強(qiáng)度 E=2 l05V ／ m 的勻強(qiáng)電場中，如圖所示已知電子電量 e=-1.6 10-19C，電子質(zhì)量 m=9.1 10-31kg．試求： (1)從電子的入射點(diǎn)到達(dá)速度 為 0 之點(diǎn)的兩點(diǎn)間電勢差是多少 ?兩點(diǎn)間距離是多少 ?(2)電子到達(dá)速度為 0 之點(diǎn)所需的時(shí)間是多少 ?

14、[4.55 l03V; 2.27 l0-2m; 1.1 l0-9 s] 解：（ 1）由動能定理得： eU 2 2 3 21 mv0 U mv0 / 2e 代入數(shù)據(jù)得： U =4.55 10 V 由 E U / d d U / E 代入數(shù)據(jù)得： d=2.27 10-2m （ 2）由運(yùn)動學(xué)有 d 21 v0 t t 2d / v0 代入數(shù)據(jù)得： t =1.1 10-9 s 17、（ 11 分）有兩塊水平放置的、帶有等量異種電荷的平行金

15、屬板，板長 1.5cm，板間電 場強(qiáng)度為 1.2 l04N ／C，方向豎直向上．有一電子沿水平方向以 2.6 107m／ s 的初速度 從兩極正中間垂直射入電場，問電子離開極板時(shí)，豎直向下偏離了多少距離 ?(巳知電子 質(zhì)量 m=9.1 l0-3lkg,電子電量 e =-1.6 10-19C) [3.5 l0 -4m] 解：圖略。電子在電場中運(yùn)動的時(shí)間為： t L / v0 電子在電場中加速度： a qE / m 電子離開極板時(shí)豎直向下的偏轉(zhuǎn)距離： y 21 at 2 2 由以上各式得

16、： y 1 qE L 代入數(shù)據(jù)得： y 3.5 10 4 m 2 m v0 補(bǔ)充題（ 有時(shí)間者可選做 ） 1、如圖所示，半徑為 R 的硬橡膠圓環(huán)，其上帶有均勻分布的負(fù)電荷，總電量為 Q，若在圓環(huán)上切去一 小段 l（l 遠(yuǎn)小于 R），則圓心 O 處產(chǎn)生的電場方向和場強(qiáng)大小應(yīng)為（ BD ） （ A ）方向指向 AB （ B ）方向背向 AB （ C）場強(qiáng)大小為 klQ （D ）場強(qiáng)大小為 klQ R2 2 R3 2、如圖平行板電容器，其兩板始終保持跟一直流電源

17、的正、負(fù)極相連接，當(dāng)兩板間入電介質(zhì)時(shí)，電容 器的帶電量和兩極板間的電勢差的變化是 ( C ) (A) 帶電量不變，電勢差增大 (C) 帶電量增大，電勢差不變 (D) 帶電量不變，電勢差減小 （ D）帶電量減小，電勢差不變 3、圖為某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，如果該電容器兩端 的電壓從 40V 降低到 36V，電容器釋放的電量為 (A ) (A)0.02C (B)0.08C (C)0.16C (D)0.20C 4、在點(diǎn)電荷 Q 產(chǎn)生的電場中，有三個等勢面 a、b、c，如圖所示。 U a＝ 30V ，

18、Ub ＝ 20V ， Uc＝ 10V ，則點(diǎn)電荷 Q 所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷？ 。若使一帶 電粒子沿 KMN 路徑穿過電場，則粒子所帶電荷是正電荷還是負(fù)電荷？ 。若粒 子所帶電量為 3.210-19C，則從 K 到 M 電場力做功為 J，粒子從 K 到 N 電勢能 的變化量為 。（正電荷，正電荷，－ 6.4 10－ 18， 0） 5、如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有 a、b、c 三點(diǎn)構(gòu)成一直角三角形． ac 垂直于電場線， ab 長 40cm，電場 強(qiáng)度為 2 105N／ C 現(xiàn)將一個電子由 b 點(diǎn)移至 a 點(diǎn)，電場力做了 6.4 10-1

19、5J 的功， 如果從 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn)，電場力做功為 0 。 6、如圖所示，一質(zhì)量為 m 的帶電小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中， 靜止時(shí)懸線與豎直方向成 角． (1)此小球帶正電荷還是帶負(fù)電荷 ? (2)若已知電場強(qiáng)度為 E 、小球帶電最為 Q，求出此小球的質(zhì)量． (3)若將細(xì)線突然剪斷，小球在電場力和重力作用下做何種性質(zhì)的運(yùn)動 ?加速度為多大 ? 解：（ 1）小球帶負(fù)電 （2）小球共受三個力的作用（圖略） ，由平衡條件有 qE mg tanm qE / g tan （3）細(xì)線突然剪斷，小球?qū)⒀仉妶?/p>

20、力和重力的合力方向做勻速直線運(yùn)動，則： F合 mg / cos 加速度 a g / cos 7、如圖所示，質(zhì)量為 0.2kg 的物體帶電量為 4 10-4 C，從半徑為 0.3m 光滑的 1/4 圓弧滑軌上端靜止下 滑到底端，然后繼續(xù)沿水平面滑動。物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為 0.4，整個裝置處于 E＝103N/C 的勻強(qiáng)電場中，求下列兩種情況下物體在水平面上滑行的最大距離： （ 1）E 水平向左；（2）E 豎直向下。 ( （1） 0.4m；（2）0.75m) 解：（1）E 水平向左時(shí)，設(shè)物體在水平面上滑行的最大距離為 L 則對全

21、程由動能定理有： mgR qER (mg qE) L 0 L mg qE R / (mg qE) 代入數(shù)據(jù)得： L= 0.4m （ 2）E 豎直向下時(shí)，則對全程同樣由動能定理有： mgR qERmg qE L 0 代入數(shù)據(jù)得： L 0.75 m 8、質(zhì)量為 m,帶電量為 +q 的微粒在 O 點(diǎn)以初速 v0 與水平方向成 θ角射出，如圖所示，微粒在運(yùn)動過程 中所受阻力大小恒為 f 。 (1) 如在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場后，能保證微粒仍沿 v0 方向做直線運(yùn)動， 試求所加勻強(qiáng)電場的最小值。

22、 (2)若加上大小一定、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，仍保持微粒沿 v0 方向做直線運(yùn)動， 并且經(jīng)過一段時(shí)間后微粒又回到 O 點(diǎn)，求微?；氐? O 點(diǎn)時(shí)的速率。[E min=mgcosθ/q;v=v 0[(mg-f)/(mg+f)] 1/2 解：（1）以 v0 方向?yàn)? x 正方向，垂直于 v0 方向斜向上的方向?yàn)? y 正方向建立坐標(biāo)系，微粒同受重力、 電場力、阻力三個力的作用。 （圖略） 設(shè) E 的方向 x 正方向的夾角為 ，則 要使微粒沿 x 正方向做直線運(yùn)動， 必須滿足： qE sin mg cosE mg cos / qsin 當(dāng)

23、E 的方向與 y 正方向垂直，即 =90時(shí) E 最小為： Emin mg cos / q （2）當(dāng) E 水平向左時(shí)，同樣建立上面的坐標(biāo)系，并設(shè)微粒沿 x 正方向的位移為 L ，加速度為 a 則：在 x 正方向有： f qE cos mg sin ma 在 y 正方向： qE sin mg cos 0 由運(yùn)動學(xué)有： v0 2aL 由動能定理有： 2 fL 12 mv2 21 mv02 聯(lián)立以上各式得： v v0 mg f sin / mg f sin － v0＝ 2m／s 的速度從水平放置的平行金屬板 A、B 中央水平飛人板 9、質(zhì)量 m＝ 5 10 6kg 的帶電粒子以 間，如右圖所示， 已知板長 L＝10cm，板間距離 d =2cm，當(dāng) U AB ＝1000V時(shí)，帶電粒子恰好沿直線穿過板間，則： (1)該粒子帶什么電 ?電荷量是多少 ? (2)當(dāng)板間電壓在什么范圍內(nèi)時(shí)，此帶電粒子能從板間飛出 ?