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1、学而不思则惘，思而不学则殆第一单元静电场试题一、单选题（本大题共15 小题，共60.0 分）1.下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动， 经过相同的电势差U 后，哪个粒子获得的速度最大（）A. 质子B. 氘核C. 粒子D. 钠离子2.如图所示，电荷量-q，质量为 m 的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是（）A. 物体将沿斜面减速下滑B. 物体将沿斜面加速下滑C. 物体仍保持匀速下滑D. 物体可能静止3.如图所示的是示波管工作原理图：电子经电场加速后垂直射入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为 U2， 偏转电场的极板长度与极板间的
2、距离分别为L 和 d，取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度（该距离越大则灵敏度越高），则下列哪种方法可使示波管的灵敏度提高（）A. 增大U1B. 增大 U2C. 减小 LD. 减小 d4.如图所示， 当电建 K 闭合后， 水平放置平行板电容器之间的某带电油滴P 恰好处于静止状态，为使带电油滴能够向下运动，可采取下列哪些措施（）A. 其他条件不变，使电容器两极板靠近少许B. 其他条件不变，使电建K 断开C. 其他条件不变， 将变阻器的滑片缓慢向左移动一些D. 其他条件不变，将电容器两板错开少许5.如图所示，平行板电容器与一直流电源相连，两极板水平放置，电容为C，开始开关闭合，电容
3、器极板间电压为U，两极板间距为d一电荷量大小为q 的带电油滴以初动能Ek 从一平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则 （）A. 断开开关，将上极板上移，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为Ek+ UqB. 断开开关，将上极板上移，带电油滴将撞击上极板，撞击下极板时的动能为Ek+ UqC. 闭合开关，将上极板下移，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为Ek+ UqD. 闭合开关，将上极板下移，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为Ek+Uq6.关于匀强电场电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是（）A. 在相同距离上的两点
4、，电势差大的其场强也必定大B. 沿电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等C. 场强在数值上等于每单位距离上的电势的降落D. 电势降低的方向必定是电场强度的方向7.如图所示， 虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知以下说法中不正确的是（）A. 三个等势面中，a的电势最高B. 带电质点通过P 点时的电势能比Q点大C. 带电质点通过P 点时的动能比 Q 点大D. 带电质点通过P 点时的加速度比Q 点大8.如图所示， 虚线是用实验方法描绘出的某一静电场
5、中的一簇等势线若不计重力的带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动到b 点，则下述判断正确的是（）A. 带电粒子在b点的速率一定小于在a 点的速率B. 带电粒子一定带正电C. b 点的电势一定高于a点的电势精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆D. b 点的电场强度一定大于a 点的电场强度9.如图所示， 平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A. 带电油滴将沿竖
6、直方向向上运动B. P 点的电势将降低C. 极板间的场强不变D. 极板带电量将增加10. 两个等量点电荷位于x 轴上，它们的静电场的电势随位置 x 变化规律如图所示（只画出了部分区域内的电势）， x 轴上有两点M，N，且 OMON，由图可知（）A. N 点的电势低于M 点的电势B. M，N 两点的电场方向相同且M 点的场强大小大于N 点的场强大小C. 仅在电场力作用下，正电荷可以在x 轴上 M，N 之间的某两点做往复运动D. 负电荷沿 x 轴从 M 点移到 N 点的过程中电场力先做正功后做负功11. 如图所示，两带电小球，电量分别为+q和 -q，固定在一长为L 的绝缘细杆的两端，置于电场强度为
7、E的电场中， 杆与场强方向平行， 其位置如图所示 若此杆绕 O 点垂直于杆的轴转180 角， 则过程中电场力做功为（）A. 0B. qELC. 2qELD. 4qEL12. 如图所示， 有一带电粒子贴着A 板内侧沿水平方向射入 A、B 两板间的匀强电场，当 A、B 两板间电压为 U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当 A、B 两板间电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到 B 板中间 设粒子两次射入电场的水平速度之比为 2：1，则两次电压之比为（）A. U1：U2=1：1B. U1：U2=1：2C. U1：U2=1：4D. U1：U2=1：813. 某电场的电场线如图所示，则电场中的A 点和 B
8、点电场强度 EA和 EB的大小关系是（）A. EAEBB. EAEBC. EA=EBD. 无法判断14. 如图所示，让大量的一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子从同一位置经过同一加速电场A由静止开始加速，然后在同一偏转电场B里偏转忽略离子的重力及离子间的相互作用力下列说法正确的是（）A. 它们始终为一股离子束B. 它们会分离为二股离子束C. 它们会分离为三股离子束D. 它们会分离为无数股离子束15. 如图所示，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子， 从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中， 最后在正极板上打出 A、B、C 三个点，则（）A. 三种粒子在电场中运
9、动时间相同B. 三种粒子到达正极板时速度相同C. 三种粒子到达正极板时落在A、C 处的粒子机械能增大，落在B 处粒子机械能不变D. 落到A处粒子带负电，落到C处粒子带正电二、多选题（本大题共15 小题，共60.0 分）16. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）A. b 点的电场强度大于c点的电场强度B. 若将一试探电荷+q 由 a 点释放，它将沿电场线运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆到 b 点C. d 点的电势小于a 点的电势D. a 点和 b点的电场强度的方向相同17.
10、 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等 现将 M、N 从虚线上的O 点以相同速度射出， 两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于c 点若不计重力，则（）A. M 带正电荷， N 带负电荷B. N 在 a点的速度与M 在 c 点的速度大小相等C. N 在从 O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D. M 在从 O 点运动至b 点的过程中， 电场力对它做的功等于零18. 如图所示， 两极板与电源相连接，某种带电粒子 （不计重力）从负极边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极
11、板边缘飞出，以下以同样方式射入且仍从正极板边缘飞出的是（）A. 开关闭合，速度加倍，极板间距变为原来的一半B. 开关闭合，速度加倍，极板间距变为原来的四分之一C. 开关断开，速度减半，极板间距变为原来的二倍D. 开关断开，速度减半，极板间距变为原来的四倍19. 如图所示，一个枕形导体AB 原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与 AB 中心 O 点的距离为R由于静电感应，在导体 A、B 两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时，（）A. 导体 A 端电势高于B端电势B. 导体 A 端电势低于B 端电势C. 导体中心 O 点的场强为0D. 枕形导体两端的感应电荷在O 点产生感
12、应电场强度 R=，方向水平向左20. 空间有一与纸面平行的匀强电场，纸面内的A、B、C 三点位于以O 点为圆心，半径10cm 的圆周上，并且 AOC=90 ，BOC=120 ，如图所示现把一个电荷量q=1 10-5C 的正电荷从A移到 B，电场力做功 -1 10-4J； 从 B移到 C， 电场力做功为3 10-4J，则该匀强电场的场强方向和大小是（）A. 场强大小为200V/mB. 场强大小为200V/mC. 场强方向垂直OA 向右D. 场强方向垂直OC 向下21. 用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕 O 点做圆周运动， 竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，
13、不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F 间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，由图可推知（）A. 轻绳的长度为B. 小球所带电荷量为C. 小球在最高点的最小速度为D. 小球在最高点的最小速度为22. 如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方， B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知 A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B 极板上的 N 点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB 间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（）A. 若小球带正电，当AB 间距增大时，小球打仍在N点B. 若小球带正电，当AB
14、间距减小时，小球打在N 的左侧C. 若小球带负电，当AB 间距增大时，小球打在N 的右点D. 若小球带负电，当AB 间距减小时，小球可能打在N 的左侧精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆23. 如图所示，初速为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场， 离开偏转电场时侧向位移位y，已知偏转板间距离为d，偏转电压为U2，板长为 l为了提高偏转灵敏度（每单位偏转电压引起的侧向位移），可采用下面哪个办法（）A. 增大加速电压 U1B. 增大偏转电压 U2C. 减小板间距离 dD. 增大板长l24.
15、 如图，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑水平面上，现施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度）（）A. 小球动能最大时，小球电势能最小B. 弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能也最大C. 小球电势能最小时，小球动能为零D. 当电场力和弹簧弹力平衡时，小球和弹簧组成的系统机械能最大25. 如图所示，表示一个电场中a、 b、c、d 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受的电场力跟电量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是（）A. a、b、c、d 四点的场强方向相同B. a、b 点的场强方
16、向相同，与c、d 点的场强方向相反C. 这四点场强的大小关系是Ed EaEbEcD. 这四点场强的大小关系是Ed=Ea=Eb=Ec26. 如图所示，两平行正对金属板间有一匀强电场，板长为 L，板间距离为d，在板右端L 处有一竖直放置的光屏MN，一带电荷量为q，质量为m 的粒子沿两板中轴线OO射入板间，最后垂直打在光屏MN 上重力加速度为g 下列说法正确的是 （）A. 粒子打在屏上的位置在M、O之间B. 板间电场强度大小为C. 粒子在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间D. 粒子在板间运动时电场力所做的功与从板右端运动到光屏的过程中克服重力所做的功相等27. 质量为 m的带正电小球由空
17、中A点无初速度自由下落t 秒末，在小球下落的空间中，加上竖直向上、范围足够大的匀强电场再经过t 秒，小球又回到A点，不计空气阻力且小球从未落地，重力加速度为 g，则（）A. 小球所受电场力的大小是4mgB. 小球回到A 点时的动能是mg2t2C. 从 A 点到最低点的距离是D. 从 A 点到最低点，小球的电势能增加了mg2t228. 在地表附近有一竖直方向的匀强电场E，一带电油滴以某初速度从a 处运动到b 处，电场线及油滴的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，由此可以判断（）A. 油滴带正电荷B. a 点的电势比b 点的电势高C. 油滴的动能和电势能之和一定减小D. 油滴的重力势能和电势能之和一定
18、减小29. 如图，光滑绝缘细杆与水平面成 角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（）A. 垂直于杆斜向上，场强大小为B. 竖直向上，场强大小为C. 平行于杆斜向上，场强大小为D. 水平向右，场强大小为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆30. a、 b、c、d 分别是一个菱形的四个顶点，abc=120 现将三个等量的负点电荷-Q 固定在a、 b、c 三个顶点上，将一个电量为 +q 的检验电荷依次
19、放在菱形中心点O点和另一个顶点d 处，则两点相比（）A. +q 在 d 点所受的电场力比在 O 点的大B. +q 在 d点所具有的电势能比在 O 点的大C. d 点的电场强度小于O点的电场强度D. d点的电势低于O 点的电势精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆三、 填空题（本大题共3小题，共 12.0分） 带有 8.0 10-8C电荷量的等量异种点电荷相距20cm，则连线中点处的电场强度是_ N/C，与这两个点电荷距离都为20cm 处的电场强度大小是_ N/C 两个带有异种电荷的相同的金属小球
20、（可看作点电荷），带电量之比为 1：7，在真空中相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力变为原来的_ 倍真空中有两个静止的点电荷A、B，其带电荷量 qA=2qB，当两者相距0.01m时，相互作用力为1.8 10-2N，则其带电量分别为qA= _ C，qB= _ C四、计算题（本大题共7 小题，共 70.0 分）如图所示， 半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m、 带正电的珠子， 空间存在水平向右的匀强电场， 珠子所受的电场力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，那么珠子所能获得的最大动能是多少？如图所示，一质量为m=2.0 10-2k
21、g、带电荷量为q=10 10-6C 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的云强电场中，假设电场区域足够大， 静止时悬线向左与竖直方向成60 角小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取g=10m/s2（1）判断小球带何种电荷（2）求电场强度E 的大小（ 3）若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a 的大小水平放置的平行板电容器，如图所示，两板间距离为d，一带负电，电量为-q，质量为m的小球以竖直向下的初速度从上板入射到从下板穿出所用时间为t， 若以同样大的初速度从下板竖直向上射入到从上板穿出所时间为 ，不计重力和空气阻力，求场强大小和方向如图甲所示，A 和 B是真空中、鼹块露积很大的平行金
22、属板，O是一个可以连续产生粒子的粒子源，O到A、B 的距离都是l现在 A、B 之间加上电压，电压UAB随时间变化的规律如图乙所示已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生300个粒子，粒子质量为撒、电荷量为-q这种粒子产生后，在电场力作用下从静止开始运动设粒子一旦磁到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B 板电势不计粒子的重力，不考虑粒子之间的相互作用力已知上述物理量l=0.6m，U0=1.2 103V，T=1.2 10-2s，m=5 10-10kg，q=1 10-7C（1）在 t=0 时刻出发的微粒，会在什么时刻到达哪个极板？（ 2）在 t=0 到 t= 这段时间
23、内哪个时刻产生的微粒刚好不能到达A板？（ 3）在 t=0 到 t= 这段时间内产生的微粒有多少个可到达 A 板？如图所示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为U，相距为 d， 两极板间形成匀强电场有一带电粒子，质量为m（重力不计）、所带电荷量为+q，从两极板下端连线的中点P 以竖直速度v0射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的 M 点上（1）若将 A 极板向左侧水平移动d/2，此带电粒子仍从 P点以速度v0竖直射入匀强电场且仍落在A 极板的M 点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的几倍？（2）若将A极板向左侧水平移动d/2并保持两极板间电压为 U，此带电粒子仍从P 点竖直射入
24、匀强电场且仍落在 A 极板的 M 点上，则应以多大的速度v射入匀强电场？如图所示，一个质量为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆1.5 10-4kg 的带电小球， 穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为 2.0 102N/C 的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53 小球刚好能匀速下滑，问：（ 1）小球所受的电场力的大小和方向？（2）杆上A、B两点相距10cm，小球由A运动至B电场力所做的功？（3）AB 两点的电势差？（sin53 =0.8，cos53 =0.6 g=10m/s2）如图所示，内表
25、面光滑绝缘的半径为 1.2m 的圆形轨道处于竖直平面内， 有竖直向下的匀强电场，场强大小为3 106V/m有一质量为0.12kg、带负电的小球，电荷量大小为1.6 10-6C，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A 时，小球与轨道压力恰好为零，g 取10m/s2，求：（1）小球在 A 点处的速度大小；（2）小球运动到最高点B 时对轨道的压力第一单元答案和解析【答案】1. A2. C3. D4. B5. D6. B7. C8. A9. B10. B11. C12. B13. B14. A15. D16. AC17. ABD18. AD19. CD20. AC21. AC22. AB23.
26、CD24. BC25. AC26. AB27. AC28. CD29. BC30. BC31. 1.44 105；1.8 10432. 33. 2 10-8；10-834. 解：受力平衡时，小球动能最大受力平衡之前合力做正功动能增加，受力平衡之后合力做负功动能减少设小球与竖直方向夹角为 时，重力与弹力的合力等于电场力由三力平衡时的闭合三角形定则知受力如图：tan = =得 =37 从运动至动能最大此过程重力做负功，电场力做正功，支持力始终垂直于v，所以不做功由动能定理得：W-G=Ek即为： Fd-mgH=Ek得： Ek=0.75mgrsin37 -mgr（1-cos37 ）=答：珠子所能获得的
27、最大动能是35. 解：（ 1）小球受竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力，电场强度水平向右，则：小球带负电（2）对小球，由平衡条件得：qE=mgtan60入数据解得：E=2 104N/C（3） 剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：=ma，代入数据解得，小球的速度a=20m/s2速度方向为与竖直方向夹角为60 斜向左下答：（ 1）判断小球带负电荷（2）电场强度E 的大小为2 104N/C（3）若在某时刻将细线突然剪断，小球运动的加速度a=20m/s236. 解：小球带负电，向下运动的慢，向上运动的快，可知加速度向上，电场力向上，故场强方向竖直向下根据题意，
28、 小球在电场中运动的加速度a 应竖直向上Eq =ma 从上往下：从下往上：由以上三式解得a=，电场强度： E=答：电场强度的大小是，方向向上37. 解：（ 1）根据图乙可知，从t=0 时刻开始， A板电势高于B板电势，粒子向A板运动设粒子到达A板的时间为t，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆解得：=（2）在 0- 时间内，粒子的加速度为a1，在 -T 内，粒子的加速度为a2，=4 105m/s2若粒子在0- 内加速 t，再在-T内减速刚好到达A板，则可得：解得： t=2 10-3s因为所以
29、，即时间里 4 10-3s产生的粒子刚好不能到达A板；（3）因为粒子源在一个周期内可以产生300 个粒子，而在前内的前内的粒子可以到达A 板，所以到达 A板的粒子数为个答：（1）在t=0时刻出发的微粒，会在到达 A板；（2）在 t=0 到 t= 这段时间内4 10-3s产生的微粒刚好不能到达A 板；（3）在 t=0 到 t= 这段时间内产生的微粒有100 个可到达 A 板38. 解：（ 1）小球水平方向做匀加速运动，竖直方向做匀速直线运动，则有水平方向有：式中=将 A极板向左侧水平移动， 此带电粒子仍从P 点以速度 v0竖直射入匀强电场且仍落在A 极板的 M 点上，两次运动的时间相等，水平位移
30、变成d，由得：a2=2a1由式推得两板间电压关系为U2=3U1，电压应变为原来的 3 倍（2）电压不变，由则得加速度关系：设带电粒子在竖直方向的位移为L，则：可解得： v=答：（1）两板间电压应增大，电压应变为原来的3 倍（2）此带电粒子应以的速度从 P 点竖直射入匀强电场39. 解：（ 1）小球匀速下滑时，受力平衡，电场力：N，方向向左（2） 小球由 A 运动至 B电场力所做的功： WAB=-EqLcos 53 =-FLcos53 =2.0 10-3 0.1 0.6=-1.210-4J（3）小球的电量：CV答：（ 1）小球所受的电场力的大小是2.0 10-3N，方向向左；（2）杆上 A、B
31、两点相距10cm，小球由A 运动至 B电场力所做的功是=-1.2 10-4J；（3）AB两点的电势差是200V40. 解：（ 1）重力： G=mg=0.12kg 10N/kg=1.2N电场力： F=qE=1.6 10-6C 3 106V/m=4.8N在 A 点，有： qE-mg=m代入数据解得：v1=6m/s（2）设球在 B 点的速度大小为v2，从 A 到 B，由动能定理有：（qE-mg） （2R）= mv22- mv12在B点，设轨道对小球弹力为FN，则有：FN+mg-qE=m由牛顿第三定律有：FN=FN代入数据解得：FN =21.6N答：（ 1）小球在A 点处的速度大小为6m/s；（2）小球运动到最高点B 时对轨道的压力为21.6N精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页