1、单元测评(一)第一章 静电场本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.17题只有一个选项正确，810题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1关于静电场，下列说法中正确的是()A在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C根据公式UEd可知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减小2在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，
2、则下列说法正确的是()A铜丝编织的衣服不易拉破B铜丝电阻小，对人体起到保护作用C电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零3不带电导体P置于电场中，其周围电场线分布如图C11所示，导体P表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点，则()图C11Aa点电场强度小于b点电场强度Ba点电势高于b点的电势C负检验电荷在a点的电势能比在b点的大D正检验电荷从a点移到b点的过程中，静电力做负功4下列选项中的各圆环大小相同，所带的电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘. 坐标原点处电场强度最大的是()图C125带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中
3、，沿图C13中实线轨迹从a点运动到b点，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(rarb)，b点为运动轨迹上到Q最近的点，不计粒子所受的重力，则可知()图C13A粒子带负电Bb点的场强可能等于a点的场强C从a点到b点的过程中，静电力对粒子不做功D从a点到b点的过程中，粒子的动能和电势能之和保持不变6在真空中，上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图C14所示，有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在图C15的速度时间图像中，符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图C14图C157如图C16甲所示，AB是
4、电场中的一条电场线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力的作用下沿直线从A点运动到B点，其vt图像如图乙所示，则下列说法正确的是()图C16A质子运动的加速度随时间逐渐减小B电场线的方向由A点指向B点CA、B两点的电场强度的大小关系满足EAEBDA、B两点的电势关系满足AB8如图C17所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由B点沿直线运动到D点，且BD与竖直方向的夹角为45，则下列结论正确的是()图C17A此液滴带负电 B液滴的加速度等于gC合外力对液滴做的总功为零 D液滴的电势能减少9图C18是位于x轴上某点的电荷在其右侧的电势随x变化的图线，a、b是x轴上的两点
5、，过P点垂直于x轴的直线PQ和x轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是()图C18A可以判断出O、P间的各点电势均为零B负试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能C可以判断出P点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向D正试探电荷从a点移到b点，静电力一直做正功10如图C19所示，MNQP为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为轨道水平直径的两个端点一个质量为m、电荷量为q的带电小球从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆形轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()图C19A小球一定能从B点离开轨道
6、B小球在AC部分可能做匀速圆周运动C小球到达C点的速度可能为零D当小球从B点离开时，上升的高度一定等于H第卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共2小题，每小题6分，共12分)11图C110为一个已经充电的平行板电容器，右极板用绝缘杆固定在铁架台上，左极板通过绝缘杆由手持握(以下三空均选填“变大”“变小”或“不变”)图C110(1)如图甲，若仅将左极板向上移至虚线位置，则板间的电场强度_；(2)如图乙，若仅将左极板向左移至虚线位置，板间的电场强度_；(3)如图丙，若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，则板间的电压_12示波管的内部结构如图C111甲所示如果在偏转电极XX、YY之间都没有加电压，电子束
7、将打在荧光屏的中心. 图C111(1)若XX加电压(ii)，且X板电势高，YY没有加电压，请在图丙中画出荧光屏上显示的波形；(2)若XX和YY分别加电压(i)和(ii)，请在图丁中画出荧光屏上显示的波形三、计算题(本题共4小题，每小题12分，共48分解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)13如图C112所示，两平行金属板带等量异号电荷，两板间距离为d，与水平方向成角放置，一电荷量为q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点，求：(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小；(2)小球由静止开始从一板到达另一板所需时间图C11214图C113为一示波管中的水
8、平偏转极板，已知极板的长度为L，两极板距离为d，所加偏转电压为U，且下板带正电若一束电子沿极板的中线以初速度v0进入偏转电场，最终电子从P点飞出设电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力(1)求电子在极板间运动的加速度大小(2)求电子通过极板发生的偏转距离y.(3)若规定图中的上极板电势为零，试求P点的电势图C11315如图C114所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为Q和Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为q(可视为点电荷，不影响电场的分布)现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放
9、，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.求：(1)C、O间的电势差UCO; (2)小球p在O点时的加速度；(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度图C11416如图C115所示，匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内，M、N分别为AB和AD的中点，一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的粒子沿纸面射入电场如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场带电粒子的重力不计，则：(1)匀强电场的电场强度E是多少？(2)带电粒子从D点离开电场时的动能Ek1为多大？(3)若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场，
10、则它在电场中的运动时间t是多少？离开电场时的动能Ek2为多大？图C115测评卷参考答案单元测评(一)1D解析 电势的大小是相对于参考位置来说的，电势为零的位置就是参考位置，参考位置是可以任意选取的，显然，选项A错误；正电荷在电场中电势高的地方具有的电势能大，在电势低的地方具有的电势能小，负电荷正好相反，选项B错误；公式UEd中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d是沿垂直于电场强度方向的距离，那么两点的间距变大时，电势差不变，选项C错误；正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的
11、点，电势能一定减小，选项D正确2C解析 处于静电平衡状态的导体的特点是：表面是一个等势面，导体是一个等势体，内部电场强度为零依此就可知道，只有选项C正确3B解析 电场线的疏密表示场强大小，a点电场强度大于b点电场强度，选项A错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，a点电势高于b点的电势，而Epq，负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，正检验电荷在a点的电势能比在b点的大，正电荷从a点移到b点的过程中，静电力做正功，选项B正确，选项C、D错误4B解析 将圆环上分布的电荷模拟成点电荷模型思考，利用点电荷的电场强度表达式将各处电荷在O点的电场强度合成进行分析由Ek和电荷的对称分布就可知道B图电场强度最大，
12、选项B正确5D解析 由带电粒子的运动轨迹可知粒子带正电；由点电荷所形成的电场的场强公式Ek可知，EbEa；粒子从a点运动到b点的过程中，静电力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，但动能和电势能之和保持不变，选项D正确6C解析 电场线在下边区域密，即下边区域场强大，故粒子在上边区域向下匀速运动，进入下边区域后，先做匀减速运动至速度减为零，接着向上做匀加速运动，越过边界后以速度v0在上边区域再次做匀速运动7D解析 质子运动的vt图像的斜率代表加速度，根据图像可知，质子做匀减速直线运动，加速度恒定，静电力也恒定，A、B两点的电场强度相等，故选项A、C错误；因为质子做匀减速直线运动，所以它所受到
13、的静电力的方向与运动方向相反，即从B点指向A点，又因为质子带正电，所以电场线方向也是从B点指向A点，选项B错误；因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB，选项D正确8ABD解析 带电液滴由静止沿BD方向运动，故静电力与重力的合力必定沿BD方向，如图所示，因此，液滴带负电，由F合ma可得ag，故选项A、B正确；合外力做正功，选项C错误；静电力F电做正功，液滴的电势能减少，选项D正确9BD解析 由题意，过P点垂直于x轴的直线PQ和x轴是该电势曲线的渐近线，所以产生该电场的点电荷是正电荷，位于P点，所以P点左侧的电场的电势与P右侧的电势是对称的，O、P间的各点电势均不为零，P点左侧的电场方向为x轴负方
14、向，故A、C都错误；由图可知a点的电势高于b点的电势，根据电势能的公式Epq，负试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故B正确；电场的方向是由a指向b，正试探电荷在a、b之间受到的静电力的方向由a指向b，当正电荷从a点移到b点时，静电力的方向与运动的方向相同，所以静电力一直做正功，故D正确10BD解析 若静电力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，选项A错误若静电力等于重力，小球做匀速圆周运动，选项B正确因为从A到B静电力做功代数和为零，系统只有重力做功，到达B点后仍能上升H，选项D正确由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，选项C错误11(1)变大(2)不变(3)
15、变小解析 (1)当正对面积减小时，由C知，电容C减小，在电荷量Q不变的情况下，由U知，电容器两板的电势差增大，由E知，板间的电场强度增大；(2)当板间距离增大时，由C知，电容C减小，又U和E，则电容器两板间的电场强度E与d无关，大小保持不变；(3)若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，电容C增大，又U，则电容器两板间的电压变小12略解析 (1)若XX加正向电压(ii)，则XX方向位移正比于电压U，YY没有加电压，不发生偏转，在荧光屏上显示的波形为一点，如图a所示(2)若XX加扫描电压，YY加恒定电压，荧光屏上显示的波形为纵坐标恒定的一条直线，如图b所示13(1)gtan (2)解析 (1)对小球，由
16、竖直方向受力平衡有qE则EF合mgtan ma则agtan .(2)小球运动的位移x 由运动学公式xat2有gtan t2则t.14(1)(2)(3)(1)解析 (1)两极板间的电场强度为E电子在电场中受到的静电力为FeE电子在电场中的加速度为a.(2)电子在电场中运动的时间为t由匀变速直线运动的规律得yat2电子通过极板发生的偏转距离yat2.(3)由匀强电场中电势差和电场强度的关系可得P与上极板间的电势差为UE(1)又UP0故P点的电势为P(1)15(1)(2)g方向竖直向下(3)v解析 (1)小球p由C运动到O时，由动能定理得mgdqUCOmv20解得UCO.(2)小球p经过O点时受力如
17、图，由库仑定律得F1F2k它们的合力为FF1cos 45F2cos 45p在O点处的加速度ag，方向竖直向下(3)由电场特点可知，在C、D间电场的分布是对称的，即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的，运用动能定理得W合mv02mv2解得vDv.16. (1)(2)mv(3)mv解析 (1)带电粒子从M点垂直电场线进入电场后做类平抛运动，则水平方向：Lv0t 竖直方向：LqEt2联立得E.(2)带电粒子从M点进入电场后，从D点离开电场，静电力做功WqELmv由动能定理得WEk1mv，所以Ek1mv.(3)带电粒子从N点进入电场后，做匀减速直线运动，设速度减到0这一过程的位移为x，由动能定理有qEx0mv由得xL当粒子速度减至0后沿原路返回，从N点射出，静电力做功为0，根据动能定理有0Ek2mv粒子离开电场的动能Ek2mv，即离开电场时的速度大小不变，由牛顿第二定律有a由运动学规律有v0v0at得t.
