1、第1、2章静电场电势能与电势差单元测试一、单项选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的（每小题分，共24分）1、下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有().场强E=F/q场强E=U/d场强E=kQ/r2 电场力做功W=UqA.B.C.D.2、已知A为电场中一固定点，在A点放一电量为q 的电荷，受电场力为F，A点的场强为E，则A若在A点换上q，A点场强方向发生变化B若在A点换上电量为2q 的电荷，A点的场强将变为 2EC若在A点移去电荷q，A点的场强变为零DA点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关3、使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片
2、开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是 A B C DAOBCq+Q4、如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷q由A点移到B点,电场力做功为W1;以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为 W2; q由C点移到B点电场力做功为 W3. 则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为 W2的大小：( )A. W1 =W2= W3, W2=0 B. W1 W2= W3, W20 C. W1 =W3W2, W2=0 D. W1 =W2q2B. q1是正电荷，q2是负电荷，且q1q2D. q1、q2都是负电荷，且q1q28、如图所示，实线为电场线，虚线为
3、等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为、，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有A. B. ECEBEAC. UABUBC D. UABUBCabcQP9、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的电势较高B带电质点通过P点时的电势能较大C带电质点通过P点时的动能较大D带电质点通过Q点时的加速度较大10、平行板电容器的电容为C，电荷量为Q，极板间的距离为d，在两极间的中点放一
4、电荷量很小的点电荷q，它所受的电场力大小等于ABCD11、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 A.极板应带正电 B.极板应带正电C.极板应带正电 D.极板应带正电E+Q d c a bfeo12、如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势等于f点的电势C点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上
5、 a点移动到c点的电势能变化量一定最大三、计算题：（8分、10分、12分、10分、12分，共52分）13、（8分）一个很小的小球带有电量Q，在距离球心30处的A点放置了一个试探电荷，它的带电量为q = 11010C，q 受到的电场力为1108N，方向指向球心。求：（1）A点的场强的大小和方向（2）如果从A点取走q，A点场强大小和方向（3）把放在离球心60处的B点，所受的电场力等于多少？（4）带电小球的电量Q是正的还是负的？等于多少？14、（10分）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V,求：（1）电场强度为多大？（2）设B点的电势为零，求A
6、、C、D、P点的电势。（3）求将q= -1.010-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。（4）将q=210-10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp.B.acbdAPD.CdU1L1L2PMNOKA15、（12分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧
7、光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。8cm10cm4cm16、（10分）如图所示，水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连，两极板间距离d =10 cm距下板4 cm处有一质量m = 0.01g的不带电小球由静止落下小球和下极板碰撞间带上了q =1.010-8 C的电荷，反跳的高度为8cm，这时下板所带电量为Q=1.010-6 C如果小球和下板碰撞时没有机械能损失（即速度的大小不变），（取g=10m/s2）试求：(1)该电容器极板间的电场强度多大？(2)该电容器的电容多大？ 17、（1
8、2分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。答案选择题题号123456789101112答案DDBCDABABCBDACD计算题
9、13、（1）100V/m ，球心A ；（2）和第（1）问同；（3）2.5109 N ；（4）正电，1.0109 C14、(1)1.5103V/m (2)30V -30V -60V 0V (3)-9.010-9J (4)0J15、（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得： e U1=， 解得：（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：U1L1L2dPMNOKAy2y
10、1F=eE， E= ， F=ma， a =t1=， y1=，解得： y1=（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得：vy=at1=电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示t2=， y2= vyt2 解得：y2=P到O点的距离为 y=y1+y2=16、（1）5.0103V/m，（2）2000pF 17、解析：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有解得y，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（2L，）（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有解得xy，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有，解得，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置