1、静电场单元检测（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）1如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是（）。AM点电势一定高于N点电势BM点场强一定大于N点场强C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D将电子从M点移到N点，静电力做正功2带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由（）。A一个带正电的点电荷形成B一个带负电
2、的点电荷形成C两个分立的带等量负电的点电荷形成D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成3关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）。A电场强度大的地方，电势一定高B电场强度不变，电势也不变C电场强度为零处，电势一定为零D电场强度的方向是电势降低最快的方向4一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）。Aa、b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等5如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是（重力不能忽略）（）。A动能
3、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D动能增加，重力势能增加，电势能减少6如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是（）。A保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大B保持S闭合，将A板向B板靠近，则不变C断开S，将A板向B板靠近，则增大D断开S，将A板向B板靠近，则不变7一带电粒子垂直于电场方向射入电场，经电场后的偏转角与下列因素的关系是（）。A偏转电压越高，偏转角越大B带电粒子的质量越大，偏转角越大C带电粒子的电荷量越少，偏
4、转角越大D带电粒子的初速度越大，偏转角越小8如图所示，甲图中AB是某电场中的一条电场线，乙图为放在电场线上a、b两点的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系图象，规定电场力的方向由A指向B为正，由此可判定（）。A场源电荷可能是正的点电荷，在A侧B场源电荷可能是正的点电荷，在B侧C场源电荷可能是负的点电荷，在A侧D场源电荷可能是负的点电荷，在B侧9如图所示，带电平行金属板A、B板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电荷量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央C点，则（）。A微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B微
5、粒下落过程中重力做功为，电场力做功为C微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为D若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板10如图所示，一质量为m、带电荷量为q的微粒，从两平行板正中央沿与匀强电场垂直方向射入，不计重力，当入射速度为v时，它恰好穿过电场而不碰金属板。现使微粒入射速度变为v/2，仍恰好穿越电场，保持其他量不变时，可行的方法是（）。A使粒子带电荷量变为原来的1/4B使两板间电压减为原来的1/2C使两板间距离增为原来的2倍D使两板间距离增为原来的4倍二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答）11如图，实线为电场线，虚线为等势线，相
6、邻两等势线间电势差相等。有一正电荷在等势线3上时，具有动能20 J，它在运动到等势线1时，速度为零。设2为零势面，则当电荷的电势能为2.75 J时，其动能大小为_ J。12如图所示，把电荷量为5109 C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_（选填“增大”“减小”或“不变”）；若A点的电势A15 V，B点的电势B10 V，则此过程中电场力做的功为_ J。13如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为A15 V，B3 V，C3 V，则D点电势D_。14如图所示，a、b分别为x、y轴上两点，它们与原点O的距离相等，一束电子以初速度v0垂直于x轴从a点
7、射入，由于匀强电场的作用，电子束恰好从b点射出，则电子从b点射出时的速度大小是_。三、论述题（本题共3小题，15、16题每题14分，17题16分，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15在静电场中，把电荷量为q5106 C的点电荷从A点移动到B点，静电力做功WAB2104 J，把这个电荷从A点移动到C点，静电力做功WAC6104 J，若设电荷在B点时的电势能等于零，试求该电荷在A点和C点的电势能，以及A点和C点的电势。16一束电子流在经U5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板
8、间的匀强电场，如图所示，若两板间距d1.0 cm，板长l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？17在如图所示的电场中，等势面是一簇互相平行的直线，间隔均为d，各面的电势已在图中标出。现有一质量为m的带电小球以速度v0与水平方向成45角斜向上射入电场。要使小球做直线运动，则：（1）小球应带何种电荷？电荷量是多少？（2）在入射方向上，小球的最大位移是多少？答案与解析1. 答案：AC2. 答案：A解析：要使带负电粒子在电场线上运动，电场线必须是直线，要使带负电粒子在等势面上做匀速圆周运动，电场的等势面必须是球面，满足这两个条件的只有选项A。3. 答案：D解析：电场
9、强度是从力的角度来描述电场性质的物理量，电势是从能的角度来描述电场性质的物理量，二者没有必然联系。场强大时电势不一定高，场强为零电势也不一定为零，场强不变电势也可能变，但是场强的方向是指向电势降低最快的方向。故只有D正确。4. 答案：D解析：点电荷从静电场中a点移到b点，电势能变化为零，说明a、b两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以A、B、C均错，D对。5. 答案：B解析：由分析知，微粒要由A运动到B，其所受合力必与初速度v0在同一直线上，所以微粒所受电场力方向水平向左，电荷带负电。当微粒由A运动到B时，重力
10、做负功，重力势能增加；电场力做负功，电势能增加；由能量守恒定律可得：动能减少。故选项B正确。6. 答案：AD解析：保持S闭合，电容器两极板间电压不变，将A板向B板靠近时，由知场强变大，所以偏角增大，选项A对，B错；断开S，电容器带电荷量不变，根据公式，得：，板间的电场强度跟距离d无关，因此偏角不变，选项C错，D对。7. 答案：AD解析：电子垂直于电场方向射入电场将会做类平抛运动，其偏转角为所以由偏转电压U、粒子带电荷量q、平行板长度L、平行板间距d和粒子初速度来决定。故选项A、D正确。8. 答案：BD解析：由题图乙可确定EbEa，可知场源电荷一定在B侧，因不能判断电场线的具体方向，故不能确定场
11、源电荷是正电荷还是负电荷。选项B、D正确。9. 答案：BCD解析：微粒下落至C点的过程中重力做正功，重力势能减小；电场力做负功qU/2，电势能增加，增加量为qU/2；若微粒从距B板2h高处自由下落，则由动能定理得微粒恰能到达A板。故选项B、C、D正确。10. 答案：AD解析：微粒恰好穿过电场而不碰金属板，说明其偏转距离为。现若使入射速度变为原来的一半，那么若想y不变，U、q、L、d变化均可。故选项A、D正确。11. 答案：7.25 J12. 答案：增大2.5108解析：负电荷受的电场力方向逆着电场线的方向，电荷从A点移到B点的过程中，电场力对其做负功，电势能增大；电场力做功WABqAB（510
12、9）（1510） J2.5108 J。13. 答案：9 V解析：如图所示，连结AC，则UAC18 V，将AC三等分，AEEFFC，则E、F点的电势分别为E9 V、F3 V，F点与B点等势，作出等势线如图中所示。则D点电势D9 V。14. 答案：解析：电子沿y方向做匀速运动，x方向在电场力作用下做匀加速直线运动，根据运动学公式有yv0t，xy，得vxat2v0电子从b点射出时y方向分速度为vyv0则电子从b点射出时的合速度为。15. 答案：2104 J4104 J40 V80 V解析：静电力对电荷做功等于电荷电势能增量的负值，即WAB（EpBEpA）当电荷从A移至B，而B点的电势能为零，代入数值
13、可得EpA2104 J而当电荷从A移至C，据WAC（EpCEpA），代入数值得EpC4104 J再根据可得。16. 答案：400 V解析：在加速电压一定时，偏转电压U越大，电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压即题目要求的最大电压。加速过程，由动能定理得：进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动lv0t在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度：偏距能飞出的条件为解式得：要使电子能飞出，所加电压最大为400 V。17. 答案：（1）正电（2） 解析：（1）由等势面可知，电场线方向垂直等势面向左，即水平向左。因小球做直线运动，则电场力和重力的合力应与初速度在一条直线上，电场力只能向左，可知小球带正电，小球沿v0方向做匀减速运动。F电qEmg，所以。（2）由下图可知：由动能定理得：则。
