1、阶段验收评估（一） 静电场(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1下列与检验电荷有关的物理量是()A电场强度B电势C电势能 D电势差解析：选C电场强度、电势和电势差都是表征电场本身性质的物理量，与检验电荷无关；电势能是电荷与电场所共有的，反映在公式中Epq，选项C正确。2某电容器的电容是30 F，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是()A为使该电容器两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3105 CB当电容器带1 C的电荷量时，两极板间的电压为3105 VC该电容器能容纳的电荷量最多为6103
2、CD该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析：选A由QCU301061 C3105 C知，A对；当Q1 C时，U V3.3104 V，B错；击穿电压为400 V表示电容器能承受的最大电压为400 V，最大电荷量QmCUm30106400 C1.2102 C，C、D错。3.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图1中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()图1A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C
3、由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确。4.Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线向上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图2中细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断()图2AQ2可能带负电荷BQ1、Q2可能为等量异种电荷CQ2电荷量一定大于Q1的电荷量D中垂线上的各点电势相等解析：选C由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以Q2一定带正电荷，Q1
4、可能带正电荷也可能带负电荷，且Q2Q1，选项A、B、D错，C正确。5.如图3所示，一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器()图3A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变解析：选D将云母介质移出，电容器的电容变小，两极板接在恒压直流电源上，极板间电压不变，则极板上的电荷量qCU变小，板间距d不变，则EU/d不变，选项D正确。6(2015全国卷)如图4，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好
5、保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()图4A保持静止状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动解析：选D两板水平放置时，放置于两板间a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡。当将两板逆时针旋转45时，电场力大小不变，方向逆时针偏转45，受力如图，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀加速运动。选项D正确。7.如图5所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一
6、金属板上。下列说法中正确的是()图5A液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长D定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长解析：选B电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势，极板间形成匀强电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，所以液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，B项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，运动的时间越短，C错；定值电阻不会影响两极板上电压的大小，对液滴的运动没有影响，D项错
7、。8.如图6所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()图6A带电液滴可能带正电B增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到AC断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将下降D断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动解析：选D带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，选项A错误。由C和QCU可知，当两极板间距离增大的过程中，C变小，所以Q变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a到b，负电荷由B板经电源和电阻R流向A板，选项B错误。断开S，由
8、C，QCU和UEd知E，Q不变，S减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴加速上升，选项C错误。由E知，Q不变，d减小，E不变，液滴静止不动，选项D正确。9.如图7所示的Ux图像表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系。若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是()图7A三对金属板正极电势的关系123B三对金属板间场强大小有E1E2E3C若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面，则三个电场等势面分布的关系是1最密，3最疏D若沿电场方向每隔相等距离作一等势面，则三个电场中相邻等势面差值最大的是3，最小的是1解析：选C通过Ux图像分析可得，三对金属板的板
9、间电势差相同，又因为金属板的负极板都接地，所以三个正极板的电势相等，A错误。又因为板间距离不同，由E可得E1E2E3，B错误。每隔相等的电势差值作一等势面，由d可得，场强越大，等势面间距越小，分析得等势面分布的关系是1最密，3最疏，C正确。沿电场方向每隔相等距离作一等势面，由UABEd可得，场强越大，电势差越大，分析得相邻等势面差值最大的是1，最小的是3，D错误。10如图8所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么()图8A偏转电场E2对三种粒子
10、做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的不同位置解析：选A根据动能定理有qE1dmv12，得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v1。在偏转电场中，由lv1t2及yt22得，带电粒子经偏转电场的侧位移y，则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据WqE2y得，偏转电场E2对三种粒子做功一样多，选项A正确。根据动能定理，qE1dqE2ymv22，得到粒子离开偏转电场E2打到屏上时的速度v2 ，由于三种粒子的质量不相等，故v2不一样大，选项B错误。粒子打在屏上所用的时间t(L为偏转电场左端到屏的水平距离)，由于v1不
11、一样大，所以三种粒子打在屏上的时间不相同，选项C错误。根据vyt2及tan 得，带电粒子的偏转角的正切值tan ，即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的侧位移相等，故三种粒子打到屏上的同一位置，选项D错误。二、计算题11如图9所示，在x0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场E；在x0的空间内，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小也等于E，一电子(e，m)在xd处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力。求：图9(1)电子在x轴方向的分运动的周期；(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l。解析：(1)设电子从射入到第一次与y轴相交所用时间为t，则有dt
12、2，解得t 。所以，电子在x方向分运动的周期为T4t4 。(2)在竖直方向上有yv0tv0，电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l2y2v0。答案：(1)4 (2)2v012.如图10所示，一质量为m的球形塑料容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘体系住一只电荷量为q、质量也为m的小球。从加一个竖直向上且场强为E的匀强电场起，到容器对桌面的压力减为零时为止，求：图10(1)小球的电势能改变量；(2)容器对桌面的压力减为零时小球的速度大小。解析：(1)初状态，对小球进行受力分析，设弹簧压缩量为x1，则mgkx1，得x1当容器对桌面的压力为零时，对容器受力分析，可知弹簧伸长且拉力为mg，弹簧伸长量x2x1该过程电场力做的功WEq(x1x2)所以小球电势能减少。(2)对小球用动能定理，该过程弹簧弹力做的功是零，则(Eqmg)(x1x2)mv2，得v2。答案：(1)(2)2
