1、第1、2章静电场电势能与电势差单元测试一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。选错或不选不得分，少选得2分）1、关于电势差的说法中，正确的是（ ）A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B、1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比图1abcdQ甲乙2、如图1所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上
2、。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能，由此可以判断（ ）A、甲粒子c点时与乙粒子d点时具有相同的动能B、甲乙两粒子带异号电荷C、若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D、两粒子经过b点时具有相同的动能图23、如图2所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（ ）A、小球运动过程中机械能守恒B、小球经过环的最低点时速度最大C、在最低点球对环的压力为（mg+qE）D、在最低点球对环的压力为3(mg+qE)图34、如图3所示，一绝
3、缘的长为L、两端分别带有等量异种电荷的轻杆，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为60，若使杆沿顺时针方向转过 60(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述正确的是（ ）A、电场力不做功，两电荷电势能不变B、电场力做的总功为QEL，两电荷的电势能减少C、电场力做的总功为QEL，两电荷的电势能增加D、电场力做的总功大小跟转轴位置有关图45、两个带电量均为Q的正电荷，固定于两点，它们连线的垂直平分线MN交其连线于O点，如图4所示，现在MN上取a、b两点，且aOOb，将电荷q从a移至b的过程中（ ）A、电场力一定先做正功后做负功B、电场力可能先做负功后做正功C、电场力一直做正功D
4、、电场力一直做负功6、如图5所示，在A点放有电量为Q的点电荷，在B点放有电量为2Q的点电荷，在它们的连线上有M、N两点，且AM=BN，比较M、N两点的场强和电势高低，则（ ）图5A、EM EN UM UN B、EM EN UM UNC、EMUN D、EM EN UM UN图67、如图6所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（ ）A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变图78、一平行板电容器通过开关和电源连接，如图所示，电源的电动势保持9V不变。先闭合开关，把一个厚0
5、.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间（金属板的面积和电容器极板的相等）。等稳定后再打开开关，拔出金属板。设整个过程中金属板未和电容器极板相碰，则此时电容器极板间的电压是（ ）A、9V B、18V C、4.5V D、0V9、一平行金属板电容，带有一定的电荷，然后让其放电，产生火花；若让其再次充上与上次完全一样的电量，但将两金属板间距离拉大些、让它再一次放电，产生的火花将（ ）A、比上次火花大（释放的能量较多） B、比上次火花小（释放的能量较少）C、和第一次火花一样大 D、缺少条件，无法确定图810、如图8所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为q的小环，在杆的
6、左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为。则下列说法正确的是（ ）A、小环通过b点的速率为B、小环从O到b，电场力做的功可能为零C、小环在Oa之间的速度是先增大后减小D、小环在ab之间的速度是先减小后增大二、本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上。11、在用电流场模拟静电场描绘等势线的实验中，所用的器材除了木板、白纸、复写纸、圆柱形电极、导线、电池、电键外，还必须有_、_和_。12、一兴趣实验小组在学习完本章后进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极
7、板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就 。为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为 F（保留两位有效数字）充电时间(s)4812162024两极板间电压(V)4.268.5112.7717.0221.8825.5313、有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场
8、强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG= 。（万有引力恒量用G表示）三、计算题（本题共6小题，共80分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。）14、一个电子以v04107m/s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E2105V/m的匀强电场中，如图9所示，已知电子电量e1.61019C，电子质量m9.11031kg.试求：（1）从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少?（2）电子到达速度为0之前所需的时间是多少? 图915、如图10所示，质量为1.0g的带电小
9、球，用长为的绳线悬挂在平行板电容器之间，两板电压为40V，板间距10cm，小球在A点处于平衡状态悬线和竖直方向夹角为37。问：（1）小球电量多少?是正电还是负电?图10（2）若把小球拉到53的点，CB保持水平时受到的拉力为多大? （3）若把BC剪断，小球摆到最低点O时，悬线的拉力多大? 16、已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）。17、如图12所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，
10、如果在两板正中间有一电子（m=91031kg，e=1.61019C），沿着垂直于电场线方向以2107m/s的速度飞入，则：（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？（2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？图1218、如图13所示，在倾角为37的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2m，质量为10g，带电量为1107C的物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，物体从斜面中点以大小为10m/s的速度沿斜面开始运动。若物体与弹性板碰撞过程中机械能不损失，电量也不变，匀强电场（方向与斜面平行）的场强E=2106N/C，求物体在斜面上运动的总路程。（g取1
11、0/s2）图13图1419、（上海高考）三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置，间距分别为h和d，如图14所示。A、B两板中心开孔，在A板的开孔上搁有一金属容器P，与A板接触良好，其内盛有导电液体。A板通过闭合的电键K与电动势为U0的电池正极相连，B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m，带电量为q的液滴后自由下落，穿过B板的开孔落到D板上，其电荷被D板吸附，液体随即蒸发。接着容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此继续.设整个装置放在真空中。（1）第一个液滴到达D板时的速度为多少? （2）D板最终可达到多高的电势?（3）设液滴的电量是A板所带电量的a倍（a0.02
12、），A板与B板构成的电容器的电容为C051012F，U01000V，m0.02g，hd5cm。试计算D板最终的电势值。(g10m/s2)（4）如果电键K不是始终闭合，而只是在第一个液滴形成前闭合一下，随即打开，其他条件与（3）相同。在这种情况下，D板最终可达到的电势值为多少?说明理由。1、B 2、BCD 3、BD 4、B 5、B 6、C 7、A 8、B 9、A 10、A11、导电纸；灵敏电流计；两只探针 12、大 4.7103 13、EG=GM/r214、答案：（1），0.2m；（2）。分析和解答：（1） ，（2）15、答案：（1）负电，；（2）2.1102N；（3）0.03N。分析和解答：（
13、1）小球带负电， ， （2）CB拉力，T=qE+mgtan53， T=2.1102N （3）剪断线后，mgl (1cos53)+qElsin53= ，Tmg=，T=0.03N。16、答案：上夸克与上夸克之间=46N，为斥力；上夸克与下夸克之间=23N，为引力。分析和解答：质子带电为+e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的。按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处。这时上夸克与上夸克之间的静电力应为：，代入数值，得：=46N，为斥力。上夸克与下夸克之间的静电力为 代入数值，得=23N，为引力。17、答案：（1）粒子不能飞出电场。（2）40。分析和解答：（1）当电子从正中间沿着垂直于电场线
14、方向以2107m/s的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为，在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为，其中，联立求解，得y=0.6cm，而cm，所以，故粒子不能飞出电场。（2）从（1）的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为cm，所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为=40。18、答案：40m。分析和解答：，mgsin37=0.06N，Eq=0.2N，f+ mgsin37Eq，故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：，解得：S=40m。19、；（3）2.01105V （4）A板上电量可以全部转移到D板，D板电势1000V