1、第1、2章静电场电势能与电势差单元测试全卷满分100分，用时90分钟。第卷（共40分）一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）1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:（ ） A三个等势面中,a的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较Q点大C带电质点通过P点时的动能较Q点大D带电质点通过P点时的加速度较Q点大1m1m2q1q222如图所
2、示，两个可视为质点的小球1和2带有同种电荷，质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2，q1q2，用绝缘细线悬挂后，细线与竖直方向的夹角分别为、，=，两球位于同一水平线上。某时刻将两细线同时剪断，则学 （ ）A剪断的瞬间小球1的加速度大于小球2的加速度B剪断的瞬间小球1的加速度小于小球2的加速度C落地时两球的动能相等学D落地时两球的动量相同3某电场的电场线如图，a、b是一条电场线上的两点， 用、 和、分别表示a、b两点的电势和电场强度，可以判定（ ）A B=C D=4静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，其依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸
3、附到电极上。现在三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则（ ）Aa带正电荷，b不带电荷，c带负电荷Ba带负电荷，b不带电荷，c带正电荷Ca带正电荷，b带负电荷，c不带电荷Da带负电荷，b带正电荷，c不带电荷5有一个平行板电容器，要使平行板电容器两极板间的电势差加倍，同时极板间的场强减半。下述四种办法中可行的是（ ）A两极板的电荷量加倍，板间距离为原来的4倍B两极板的电荷量减半，板间距离为原来的4倍C两极板的电荷量加倍，板间距离为原来的2倍D两极板的电荷量减半，板间距离为原来的2倍6关于静电场下列说法中正确的是（ ）A电场强度处处为零的区域，电势也一定
4、处处为零B在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，若电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点场强一定为零C在电场中一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，若速率越来越小，则a点电势一定低于b点电势D同一电场线上的两点，电势一定不相等7两个固定异号点电荷,电量给定但大小不等,用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则通过两点电荷的直线上, E1 =E2的点:（ ） A有三个点,其中两处合场强为零B有三个点,其中一处合场强为零C有二个点,其中一处合场强为零D有一个点,该处合场强不为零8如图所示，带电体固定，带电体的带电量为，质量为，与绝缘的水平桌面间的动摩擦因数为，将在点由静止放开，
5、则在的排斥下运动到点停下，、相距为，下列说法正确的是（ ）A将从点由静止拉到点，水平拉力最少做功2B将从点由静止拉到点，水平拉力做功C从点运动到点，电势能增加D从点运动到点，电势能减少9如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（ ）AOM间的电势差小于NO间的电势差BM点的电势比P点的电势高C一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功10如图所示，Q1，Q2两个位置固定的正负点电荷，在它们连线的延长线上的a点，电场强度恰好为零现在把另一正点电荷q从a点左边
6、的b点沿bac直线移到右边的c点，在此过程中，q电势能的变化情况是（ ） A不断减小 B不断增加 C先增加后减小 D先减小后增大第卷 （共60分）二、 本题共2小题，共14分。把答案填在题中横线上或按题目要求作答。11（6分） 如图所示，A、B两板间的匀强电场E=12108N/C，两板相距5cm，P1离A板05cm，P2离B板05cm。若B板带正电荷且接地，则P1点的电势为_V，P2点的电势为_V。若有一电荷q =-210-6C从P1移到P2，电势能_（填“增加”或“减少”）了_J。12（8分）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，下面给出了一些做本实验时的操作步骤：（A）安装好电极，
7、接好电路；（B）在导电纸上画出两电极的连线；（C）将灵敏电流计一个探针接在一个电极上不动，另一个探针缓慢移动到电流计不偏转时复印一点，这样反复移动，可复印出许多点；（D）在平板上从下到上依次铺上白纸、复写纸和导电纸；（E）闭合电键S；（F）在两电极的连线上任意选取5个点作为基准点，并复印在白纸上。上述实验步骤中与实验要求不符合的是 （填写步骤前的字母代号），应改正为： ，并将各步骤按恰当的操作顺序排列为 （填写步骤的字母代号）。三、本题共3小题；共46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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（14分）如图
8、所示，长L12 m、质量M3 kg的木板静止放在倾角为37的光滑斜面上， 质量m1 kg、带电荷量q25104 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数01，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E40104 N/C的匀强电场现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F108 N取g10 m/s2，斜面足够长求：（1）物块经多长时间离开木板？（2）物块离开木板时木板获得的动能 （3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能14（17分）如图所示，两平行金属板A、B长l8cm，两板间距离d8cm，A板比B板电势高300V，即UAB300V。一带正电的粒子电量q10-10C，质量m10-20
9、kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v02106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为L12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求（静电力常数k9109Nm2/C2）（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？BAv0RMNLPSOEFl（2）点电荷的电量。 m qEO15（15分）如图所示，一个质量为m=1210-3kg的小球带电荷量为q=3010-5C的正电，用长度L=10m的细线悬挂于固定点O
10、上，此装置置于水平向右的匀强电场中，场强的大小E=30102N/C，现将带电小球拉至O点右侧，使悬线伸直并保持水平，然后由静止释放小球。（g取10m/s2）（1）求小球运动到最低点时的动能？（2）求小球运动到最低点时绳的拉力为多大？参考答案1BD；2C；3C；4A；5B；6C；7C；8；10AC；9 AD；10C11-54106 V，-6105 V 减少 96J12C 应将一个探针接在一个基准点上不动 DABFEC13解：（1）物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律对物块：mgsin37（mgcos37qE）ma1 （2分）对木板：Mgsin37（mgcos
11、37qE）FMa2 （2分）又a1t2a2t2L （2分）得物块滑过木板所用时间t s （1分）（2）（4分）物块离开木板时木板的速度v2a2t3 m/s其动能为Ek2Mv2227 J（3）（3分）由于摩擦而产生的内能为 QF摩x相（mgcos37qE）L216 J14解析：设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则：h=at2/2， 即： 代入数据，解得：h=003m=3cm带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得：，解得:y=012m=12cm设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy，则：vy=at= ，解得:vy=15106m/s所
12、以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为：设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为，则：，因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上，所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动，其半径与速度方向垂直。匀速圆周运动的半径： 由：，解得：Q=10410-8C15根据动能定理：释放点作为初位置，最低点作为末位置，小球在运动的过程中有两个力做功（电场力及重力）（1）WGW重=EK末EK初 （4分）mgL-qEL= EK末0 Ek末= （mgqE）L= （1210-3N0910-3N）1m=310-4（J） （4分）（2）在最低点对小球受力分析Eh=110-3 （3分） =1810-2（N） （4分）
