人教版高一物理選修3-1第一章靜電場單元測試(含答案和詳細(xì)解析)

1、靜電場單元測試一、選擇題（每小題 4分，共48分）1、 最早提出用電場線描述電場的物理學(xué)家是（）A. 牛頓B.伽利略C.法拉第D.阿基米德2、電場中有一點(diǎn) P下列說法中正確的是（）A. 若放在P點(diǎn)的試探電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半B若P點(diǎn)無試探電荷,則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零C. P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大D. P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場力的方向3、 如圖所示 滇空中A、B兩個點(diǎn)電荷的電荷量分別為 +Q和+q,放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接，當(dāng)系統(tǒng)平衡時，彈簧的伸長量為Xo,若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則（）A保持Q不變將q變?yōu)?q，平衡時彈簧

2、的伸長量等于2xoB保持q不變，將 Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于2xo.-.一詢+?C. 保持 Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的收縮量等于X0D. 保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的收縮量小于xo4、 a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn)。電場線與矩形所在的平面平行。已知a點(diǎn)的電勢是20 V，b點(diǎn)的電勢是24 V，d點(diǎn)的電勢是4 V，如圖，由此可知，c點(diǎn)的電勢為（）.1X -亠亠址1624 VA. 4 V B.8 V C.12 V D.24 V5、（多選）如圖所示為電場中的一條電場線，在該電場線上有 A、B兩點(diǎn)，用Ea、Eb分別表示兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小，則

3、（）A. A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同.-B. 因?yàn)殡妶鼍€由A指向B,所以Ea>EbC. 因?yàn)殡妶鼍€是直線，所以Ea=EbD. 不知道A、B附近電場線的分布情況，EA Eb的大小不能確定6、（多選）如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強(qiáng)電場。兩極板間的距離為d。一帶負(fù)電的微粒從上極板 M的邊緣以初速度 V。射入,沿直線從下極板的邊緣射出。已知微粒的電荷量為q、質(zhì)量為m。下列說法中正確的是（）A. 微粒運(yùn)動的加速度為0B. 微粒的電勢能減小了 mgdC. 兩極板間的電勢差為 mgd/qD. M極板的電勢高于 N極板的電勢7、侈選）如圖所示，電場中有A、B兩點(diǎn)貝U下列說法中正確的是

4、（）A. 電勢$a>帕，場強(qiáng)Ea>EbB. 電勢（j）A> ©B,場強(qiáng) Ea<EbC將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了正功D將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時具有的電勢能Epa>Epb&如圖所示，虛線為靜電場中的等勢面 1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等 ,其中等勢面3的 電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過A、B點(diǎn)時的動能分別為 26 eV和5 eV,當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)?8 eV時,它的動能應(yīng)為（）I If r ji irA. 8 eV B.12 eV C.20 eV D.34 eV，一帶電荷量為-q的液滴

5、，以初速度）9、 侈選）如圖所示，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向指向下板v0垂直電場線射入電場中 貝U液滴在電場中所做的運(yùn)動可能是（A. 沿初速度方向做勻速運(yùn)動B. 向下板方向偏移，做勻變速曲線運(yùn)動C. 向上板方向偏移，軌跡為拋物線D. 向上板方向偏移，軌跡為一段圓弧10、 圖甲是某同學(xué)設(shè)計的電容式速度傳感器原理圖，其中上極板為固定極板，下極板為待測物體。 在兩 極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電荷量 Q將隨待測物體的上下運(yùn)動而變化。 若Q隨時間t的變b化關(guān)系為Q= （a、b為大于零的常數(shù)），其圖象如圖乙所示,那么圖丙、圖丁中反映極板間場強(qiáng)大小E罔岡圖丁和物體速率v隨t變化的圖線可能是（

6、）A.和 B.和 C.和 D.和11、如圖所示，四個質(zhì)量相同，帶電荷量均為+q的a、b、c、d微粒,距離地面的高度相同，以相同的水 平速度拋出，除了 a微粒沒有經(jīng)過電場外，其他三個微粒均經(jīng)過場強(qiáng)大小相同的勻強(qiáng)電場（mg>qE），這四個微粒從拋出到落地的時間分別是ta、如tc、td，則（）A.tb<ta<tc<tdB.tb=tc<ta=tdC.ta=td<tb<tcD.tb <ta=td<tc12、 兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只

7、受靜電力作用，則粒子在電場中4 tov1P. V V V W VA 嚴(yán) W、-5 V( )A. 做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大B. 做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小C. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大D. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小二、填空題(每小題6分，共12分)13、 如圖所示，a、b、c、d為某電場中的四個等勢面，一帶正電的粒子飛入電場后，在電場力作用下沿M點(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)動，由此可知，這四個等勢面的電勢拓、Ob、機(jī)、風(fēng)由高到低的排列順序是，帶電粒子經(jīng) M和N點(diǎn)時，在點(diǎn)具有較大的電勢能。14、如圖所示，在豎直向下，電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中 長為I的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)

8、動，兩個小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為 m!和m2(mi<m2)，A帶負(fù)電，電荷量為qi，B 帶正電，電荷量為q2。桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過程中靜電力做功為 ，在豎直位置時兩球的總動能為 。* (1 壬三、計算題(共40分)15、(12分)如圖所示,勻強(qiáng)電場的電場線與 AC平行，把所帶電荷量為10-8 C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn), 電場力做功為6X 108 J,AB長6 cm。AB與AC成60。角。(1)求場強(qiáng)方向?電子在A處的電勢能為多少16、(14分)如圖所示，水平放置的平行板電容器電容為C,兩板間距離為d,板長為I,使兩板帶上電荷量為Q的等量異號電荷后

9、，一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能在兩板間做勻速直線運(yùn)動，求：(1)微粒所帶電荷量v進(jìn)入電容器,則微粒在穿過電容器過程中(2)若將電容器帶電荷量增大為3Q,讓該微粒以水平初速度垂直于平行板方向的位移為多少？17、(14分)如圖所示，在絕緣水平面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個帶電荷量均為Q的正£電荷。0為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上的兩點(diǎn)。其中 Aa=Bb=。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的 小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動能Ek。從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過 O點(diǎn)時的動 能為2Ek。,第一次到達(dá)b點(diǎn)時的動能恰好為零，小滑塊最終停在 O點(diǎn)，已知靜電力常量為 k。

10、求：(1)小滑塊與水平面間的滑動摩擦力的大??；小滑塊剛要到達(dá)b點(diǎn)時加速度的大小和方向；小滑塊運(yùn)動的總路程I路。® n .A « D1 »答案與詳細(xì)解析二、選擇題（每小題 4 分，共 48 分）1、最早提出用電場線描述電場的物理學(xué)家是（ ）A. 牛頓 B.伽利略C.法拉第D.阿基米德答案 C解析 由物理學(xué)史知 ,法拉第最早提出用電場線描述電場。2、電場中有一點(diǎn) P下列說法中正確的是（）A. 若放在P點(diǎn)的試探電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半B. 若P點(diǎn)無試探電荷,則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零C. P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大D. P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠?/p>

11、點(diǎn)受到的電場力的方向電荷在該答案 C解析 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)由電場本身決定,與試探電荷無關(guān) ,A、 B 均錯,某點(diǎn)場強(qiáng)越大點(diǎn)受力越大，場強(qiáng)的方向與正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反,C對,D錯。3、如圖所示 滇空中A、B兩個點(diǎn)電荷的電荷量分別為+Q和+q,放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接，當(dāng)系統(tǒng)平衡時，彈簧的伸長量為Xo,若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則（）I*-"- rirf-TA保持Q不變將q變?yōu)?q,平衡時彈簧的伸長量等于2xoB保持q不變，將 Q變?yōu)?Q,平衡時彈簧的伸長量小于2xoC保持Q不變，將q變?yōu)?q,平衡時彈簧的收縮量等于xoD保持q不變，將Q變?yōu)?/p>

12、-Q,平衡時彈簧的收縮量小于xo答案B解析設(shè)彈簧的原長為l,A、B間的庫侖力F=k=kxo,將q變?yōu)?q時，庫侖力增大，設(shè)彈簧伸長觀Q 蘭M + d量為x,則x>xo，電荷間的庫侖力 F'=k=kx=<2,x<2xo,A錯誤侗理B正確；將q變?yōu)?q帀Qx' 4 也），時,F" =k， =kx', =>1,x'>Xo,c錯誤，同理 D 錯誤。4、a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn)。電場線與矩形所在的平面平行。已知a點(diǎn)的電勢是20 V,b點(diǎn)的電勢是24 V,d點(diǎn)的電勢是4 V,如圖，由此可知,c點(diǎn)

13、的電勢為（）24 VA.4 V B.8 V C.12 V D.24 V答案B解析因四個點(diǎn)組成的矩形與電場線平行，且電場為勻強(qiáng)電場，則Uad=Ubc,即帕-拆=忙幅解得 如=8 V。5、（多選）如圖所示為電場中的一條電場線，在該電場線上有 A、B兩點(diǎn),用Ea、Eb分別表示兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小，則（）A K "A. A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同B. 因?yàn)殡妶鼍€由A指向B,所以Ea>BbC因?yàn)殡妶鼍€是直線，所以Ea=BbD.不知道A、B附近電場線的分布情況，Ea、EB的大小不能確定答案AD解析電場線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，本題中的電場線是直線,因此A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方

14、向相同；電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小 ，一條電場線不能確定 A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度 的大小關(guān)系。故選項(xiàng) A、D正確。6、（多選）如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強(qiáng)電場。兩極板間的距離為d。一帶負(fù)q、電的微粒從上極板 M的邊緣以初速度 V。射入,沿直線從下極板的邊緣射出。已知微粒的電荷量為質(zhì)量為m。下列說法中正確的是（）A. 微粒運(yùn)動的加速度為0B. 微粒的電勢能減小了 mgdC. 兩極板間的電勢差為 mgd/qD. M極板的電勢高于 N極板的電勢答案ACD解析帶電微粒在所受合外力為0的情況下，沿斜線運(yùn)動，所以加速度為0,A對因?yàn)殡妶隽ο蛏?，所以電場線豎直向下,（|m>On,

15、D對;負(fù)電荷由高電勢處向低電勢處移動，電勢能增加了 mgd,B錯;U_ ,C對。7、侈選）如圖所示，電場中有A、B兩點(diǎn)貝U下列說法中正確的是（）A.電勢協(xié)> 帕,場強(qiáng)EA>EbB. 電勢(j)A> ©B,場強(qiáng) Ea<EbC將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了正功D將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時具有的電勢能Epa>Epb答案BC解析B處電場線較密，故場強(qiáng)EA<EB,沿電場線方向電勢降低，故$a>帕,A錯,B對;對正電荷，由于 杯> 忸 所以將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做正功,C對;對于負(fù)電荷，由于 弧> 帕,所以Epa<EPb,D錯。

16、&如圖所示，虛線為靜電場中的等勢面 1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等 ，其中等勢面3的 電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過A、B點(diǎn)時的動能分別為 26 eV和5 eV,當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)?8 eV時,它的動能應(yīng)為（）A.8 eV B.12 eV C.20 eV D.34 eV答案C解析由題意可知在靜電場中相鄰的等勢面 1、2、3、4之間的電勢差相等，©-也=也詞2=02-01,點(diǎn)電 荷+q在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時的動能分別為 26 eV和5 eV根據(jù)動能定理可得;icv7evq（帀-$4）=-21 eV, 4抑

17、1=號,又妒0,可得如=勺，因只有靜電力做功，動能與電勢能之和保持不變，由能 量守恒定律可得 q+5 eV=-8 eV+E,得Ek=20 eV正確選項(xiàng)為 C。9、（多選）如圖所示，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向指向下板，一帶電荷量為-q的液滴，以初速度 vo垂直電場線射入電場中貝U液滴在電場中所做的運(yùn)動可能是（）A. 沿初速度方向做勻速運(yùn)動B. 向下板方向偏移，做勻變速曲線運(yùn)動C. 向上板方向偏移，軌跡為拋物線D. 向上板方向偏移，軌跡為一段圓弧答案ABC解析在勻強(qiáng)電場中，-q受靜電力的特點(diǎn)為：方向與電場線方向相反，大小恒定，但受重力的大小和靜 電力的大小未知，當(dāng)二者相等時，液滴沿初速度方

18、向做勻速運(yùn)動；當(dāng)靜電力大于重力時，液滴向上板偏移當(dāng)靜電力小于重力時，液滴向下板偏移，偏移時都是做勻變速曲線運(yùn)動，軌跡都為拋物線，故A、B、C選 項(xiàng)都有可能。10、圖甲是某同學(xué)設(shè)計的電容式速度傳感器原理圖 ，其中上極板為固定極板，下極板為待測物體。 在兩 極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電荷量 Q將隨待測物體的上下運(yùn)動而變化。 若Q隨時間t的變b,那么圖丙、圖丁中反映極板間場強(qiáng)大小和物體速率v隨t變化的圖線可能是（）A.和 B.和化關(guān)系為Q= （a、b為大于零的常數(shù)），其圖象如圖乙所示答案C解析設(shè)極板間距離為d,則極板間場強(qiáng)C. 和 D.和u Q點(diǎn)撲*TI左川師bE=，又因?yàn)?C= ，則E=*

19、 =*'，故E-t圖bfrSU（ta）線為。由Q=CU=.w（和Q=卜；得d=，可見板間距離d隨時間均勻增大，即下板移動速率v不變,即v-t圖線為，綜上所述，應(yīng)選Co11、如圖所示，四個質(zhì)量相同，帶電荷量均為+q的a、b、c、d微粒,距離地面的高度相同，以相同的水 平速度拋出，除了 a微粒沒有經(jīng)過電場外，其他三個微粒均經(jīng)過場強(qiáng)大小相同的勻強(qiáng)電場（mg>qE），這四個微粒從拋出到落地的時間分別是ta、如tc、td，則（）.©1A.tb<ta<tc<tdB.tb=tc<ta=tdC.ta=td<tb<tcD.tb <ta=td<

20、;tc答案D解析根據(jù)四個微粒所受靜電力和重力的情況，可以判斷出：豎直方向上的加速度關(guān)系為ab>aa=ad>ac，1又由 h= ayt2得 tb<ta=td<tc，應(yīng)選 Do12、兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中（ ）Vf %-LQVA. 做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大B. 做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小C. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大D. 做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小答案C解析由題圖等勢面可知兩固定的等量異號點(diǎn)電荷的電場線分布

21、如圖所示。帶負(fù)電的粒子在等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動軌跡如圖所示，則粒子在電場中做曲線運(yùn)動。電場力對帶負(fù)電的粒子先做正功后做負(fù)功，電勢能先變小后變大，故C正確。二、填空題（每小題 6分，共12分）13、如圖所示，a、b、c、d為某電場中的四個等勢面，一帶正電的粒子飛入電場后 ，在電場力作用下沿M點(diǎn)到N點(diǎn)的虛線運(yùn)動，由此可知，這四個等勢面的電勢 風(fēng)、也、札、加由高到低的排列順序是 ，帶電粒子經(jīng) M和N點(diǎn)時,在點(diǎn)具有較大的電勢能。N解析從粒子的運(yùn)動軌跡看，粒子受到的電場力應(yīng)指向曲線的內(nèi)側(cè)，且與等勢面垂直，所以粒子從M到N做減速運(yùn)動，電場力做負(fù)功，所以粒子在N點(diǎn)具有的電勢能較大,a處電勢最高

22、。14、如圖所示，在豎直向下，電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中 長為I的絕緣輕桿可繞固定軸0在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，兩個小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為 m1和m2(mi<m2)，A帶負(fù)電，電荷量為qi，B 帶正電，電荷量為q2。桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過程中靜電力做功為 ，在豎直位置時兩球的總動能為 。* 帛1 1答案(q什 q2)EI(qi+q2)E+(m2-mi)gl解析桿順時針轉(zhuǎn)動，靜電力做正功，靜電力的功為W= (qi+q2)EI由動能定理知2m2g -mig +(qi+q2)E 二(mi+m2)v故兩球總動能為 2 Ek= (m i+m2)v =_ (q 1

23、+q2)E+(m2-m i)gl三、計算題(共40分)i5、(i2分)如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場線與 AC平行，把所帶電荷量為iO-8 C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)， 電場力做功為6X 108 J,AB長6 cm。AB與AC成60。角。(1)求場強(qiáng)方向?電子在A處的電勢能為多少答案由C指向A-5 V 5 eV解析(1)將負(fù)電荷從A移到B，電場力做正功，故所受電場力方向由A指向C。又因?yàn)閳鰪?qiáng)方向與負(fù)電荷受力方向相反，所以場強(qiáng)方向由C指向A。由 WAB=EpA-EpB=q( (A-帕)可得M=+帕=v+1 v=-5 V；電子在A處的電勢能EpA=q' A)=-e x (-5 V)=5 eV16、(14分)如圖所示，水平放置的平行板電容器電容為C,兩板間距離為d,板長為I,使兩板帶上電荷量為Q的等量異號電荷后，一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能在兩板間做勻速直線運(yùn)動，求：(1)微粒所帶電荷量v進(jìn)入電容器,則微粒在穿過電容器過程中(2)若將電容器帶電荷